通过构造函数就地构造成员变量答案

【问题标题】：In place constrution of member variable via constructor通过构造函数就地构造成员变量
【发布时间】：2011-08-08 19:29:42
【问题描述】：

参加以下课程：

template <typename TPayload>
class Message
{
    public:
        Message(const TPayload& payload)
             : m_header(sizeof(TPayload)),
               m_payload(payload) {}

    private:
        const Header   m_header;
        const TPayload m_payload;
};

每当我构造一个消息时，我必须创建一个 TPayload（参数负载），将其复制到 m_payload，然后销毁负载。现在考虑一下这可以每秒完成 100'000 次，我认为这是一种浪费的努力。

我的问题是，我可以强制 m_payload 就地构造来避免临时有效负载吗？

我正在考虑的一个可能的解决方案是多次重载构造，如下所示，但老实说，我怀疑是否有很多节省。

template <typename TPayload>
class Message
{
    public:
        template <typename A>
        Message(const A& a)
             : m_header(sizeof(TPayload)),
               m_payload(a) {}

        template <typename A, typename B>
        Message(const A& a, const B& b)
             : m_header(sizeof(TPayload)),
               m_payload(a, b) {}

    private:
        const Header   m_header;
        const TPayload m_payload;
};

【问题讨论】：

这是伪代码吗？您应该在发布之前尝试编译代码，或者至少应该提到这是伪代码，因此不会编译。
这是对我正在编写的类的简化，更多用于演示目的。更正了一些丢失的括号:)
不仅括号不见了，代码甚至是正确的。如果您发布此内容，我们将如何推断看到您的代码您已经知道多少？表明我看到了您的代码，您没有使用模板，也从未使用它编写过代码。
如果您使用临时对象构造消息，例如：Message<Foo>(Foo(bar))，优化器将消除冗余副本，并应有效地“就地”构造对象。我对此不是 100% 确定的。如果我错了，我肯定会被揍。

标签： c++ construction in-place

【解决方案1】：

您正在寻找的是转发给Message的构造函数参数到Message::m_payload的构造函数。

这可以在 C++11 中巧妙地完成（使用可变参数模板和 std::forward，在 std::vector<>::emplace_back() 和许多其他函数中使用）或在 C++03 中使用几个重载，当你开始编写时，以及用过in boost::make_shared<>

例如：

#include <iostream>
#include <string>
#include <utility>
typedef size_t Header;
template <typename TPayload>
class Message
{
    public:
        template <typename ...Args>
        Message(Args&&... args)
             : m_header(sizeof(TPayload)),
               m_payload(std::forward<Args>(args)...)
               {}
        void show_payload() const
        {
                std::cout << m_payload << '\n';
        }
    private:
        const Header   m_header;
        const TPayload m_payload;
};

int main()
{
     Message<std::string> test(10, 'a');
     test.show_payload();

     Message<double> test2(3.14);
     test2.show_payload();
}

试运行：https://ideone.com/J1JnZ

【讨论】：

【解决方案2】：

同样在C++11中，你可以通过值接受参数，然后移动构造它：

Message(TPayload payload)
    :m_header(sizeof(TPayload)),
     m_payload(std::move(payload)) {}

只要确保 TPayload 有一个正确定义且有用的移动构造函数，否则这不会有什么好处。

【讨论】：

+1 这也适用于 C++ 03，只是你必须默认构造有效负载成员，然后使用参数swap() 它。当然，这意味着有效负载必须有一个默认构造函数。或者至少是一个非常“便宜”的构造函数——即一个不做太多事情的构造函数（不分配内存等）。
@pgroke 并且该成员必须是非常量。
@Mark B：对。我没看到。不过应该可以安排。