为什么 std::make_move_iterator 适用于 vector<string> 但不适用于 vector<int>

Question

我原以为std::make_move_iterator 将始终移动内容，但似乎不是。

看起来它正在移动 vector<string> 中的元素，而不是 vector<int> 中的元素。

见下面代码sn-p：

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <string>
#include <vector>

void moveIntVector()
{
  std::cout << __func__ << std::endl;
  std::vector<int> v1;
  for (unsigned i = 0; i < 10; ++i) {
    v1.push_back(i);
  }
  std::vector<int> v2(
    std::make_move_iterator(v1.begin() + 5),
    std::make_move_iterator(v1.end()));
  std::cout << "v1 is: ";
  for (auto i : v1) {
    std::cout << i << " ";
  }
  std::cout << std::endl;

  std::cout << "v2 is: ";
  for (auto i : v2) {
    std::cout << i << " ";
  }
  std::cout << std::endl;
}

void moveStringVector()
{
  std::cout << __func__ << std::endl;
  std::vector<std::string> v1;
  for (unsigned i = 0; i < 10; ++i) {
    v1.push_back(std::to_string(i));
  }
  std::vector<std::string> v2(
    std::make_move_iterator(v1.begin() + 5),
    std::make_move_iterator(v1.end()));
  std::cout << "v1 is: ";
  for (auto i : v1) {
    std::cout << i << " ";
  }
  std::cout << std::endl;

  std::cout << "v2 is: ";
  for (auto i : v2) {
    std::cout << i << " ";
  }
  std::cout << std::endl;
}

int main()
{
  moveIntVector();
  moveStringVector();
  return 0;
}

结果是：

moveIntVector
v1 is: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9  # I expect this should be `0 1 2 3 4` as well!
v2 is: 5 6 7 8 9 
moveStringVector
v1 is: 0 1 2 3 4      
v2 is: 5 6 7 8 9 

我在Ubuntu 14.04, gcc 4.8.2，代码是用-std=c++11编译的

你能解释一下为什么std::make_move_iterator 在vector<int> 和vector<string> 上有不同的行为吗？ （或者它是一个错误？）

Answer 1

这种行为是预期的。两个向量的移动会留下原始的v1，在它们的后半部分有 5 个移动的元素。

不同的是，当字符串移动时，留下的是空字符串。这是因为它是移动字符串的一种非常有效的方法，并且使被移动的字符串保持自洽状态（从技术上讲，它们可以保留值"Hello, World, nice move!"，但这会产生额外的成本）。最重要的是，您在输出中看不到那些移出的字符串。

在int 向量的情况下，没有办法移动int 比复制它更有效，所以它们只是被复制过来。

如果您检查向量的大小，您将看到 v1 在两种情况下的大小都是 10。

这里有一个简化的例子来说明移动的字符串是空的：

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <string>
#include <vector>

int main() 
{
    std::vector<std::string> v1{"a", "b", "c", "d", "e"};
    std::vector<std::string> v2(std::make_move_iterator(v1.begin()),
                                std::make_move_iterator(v1.end()));

    std::cout << "v1 size " << v1.size() << '\n';
    std::cout << "v1: ";
    for (const auto& s : v1) std::cout << s << " - ";
    std::cout << '\n';

    std::cout << "v2 size " << v2.size() << '\n';
    std::cout << "v2: ";
    for (const auto& s : v2) std::cout << s << " - ";
    std::cout << '\n';
}

输出：

v1 size 5
v1:  -  -  -  -  - 
v2 size 5
v2: a - b - c - d - e - 

Answer 2

当我们谈论移动时，我们并不是在谈论移动对象本身（它保持原样）。被移动的是它的内部数据。这可能会也可能不会影响其内部数据被移动的对象的值。

这就是为什么您的int 数组不会丢失其原始ints 的原因。至于您的字符串示例，它仍然具有原始的 std::strings 就像 int 示例一样，但它们的内部值已更改为空字符串。

重要的是要记住，std::string 内部（本质上）持有一个指向字符数组的指针。因此，当您复制 std::string 时，您复制了字符数组的每个元素。然而，move 通过复制内部指针来避免进行所有复制。

但是如果 move 操作在此处停止，这将使两个std::strings 都指向同一个字符数组，并且更改任一std::string 指向的字符数据也会更改另一个。因此，当您 移动 一个字符串时，仅仅 复制 内部指针是不够的，您必须将您移动的 std::string 的内部指针从一个点移到一个新的空白字符数组，使其不再影响其数据移动到的字符串。

移动int 时，复制其数据后无需进一步操作。不涉及指针，因此复制后两个整数都包含独立数据。

Answer 3

移动构造函数 就像一个对象的工作方式，就像获取常规引用和移动事物的指令一样。 默认移动构造函数尝试调用所有成员变量的移动构造函数。一个用户定义的......几乎由程序员来告诉它该做什么。 您可以将对象编程为在受到移动构造函数的影响后处于未定义状态，您可以保持它们不变（析构函数仍将被调用，因此您需要处理它），您可以保持它们有效。字符串在受到移动构造函数的影响后将具有定义的状态。

至于你的例子......

int 可以简单地复制，它的 move 构造函数 除了复制之外什么都不做。

string 不可轻易复制。它有一些动态的东西，移动构造函数移动。前一个的长度为零，您正在打印它们，以及您添加的尾随“空格”。只是它们是最后 5 个元素，位于打印内容的末尾，而您没有注意到它，因为它相当于 5 个尾随空格。