移動語義帶來效能優化效果

移動語義是c++11中的新特性，它的核心理念是所有權的轉移，而非傳統意義上的複製。許多c++11模板庫，例如string，vector都支援移動語義，都包含移動建構函式。移動語義通常和右值引用一同討論，下面語句中：

string s, s1, s2;
s = s1 + s2;

如果不考慮編譯器做的優化，在c++11之前，s1 + s2的結果會被儲存在乙個新建立的臨時string物件中，然後臨時物件的內容會取代s原來的內容，最後臨時物件和s原來的內容會被釋放。在整個過程中，臨時物件沒有名字，在語句結束之後會被銷毀。在c++11中，這個臨時物件就是乙個右值，std::move(s1 + s2)會建立乙個指向臨時物件內容的右值引用。移動語義這一特性，讓之前大量存在的臨時變數或臨時物件可以發揮更多的作用，從而達到效能優化的目的。

剛剛描述的case在c++11中並不是事實，編譯器針對s1 + s2這種語句已經做了優化，不需要顯示的std::move(s1 + s2)來轉換。剛剛的描述僅僅為了盡量簡單直觀的解釋移動語義和右值引用。

移動語義並不是什麼黑科技，但若想利用移動語義帶來的優化效果，很有必要細緻的學習相關知識。這篇部落格不會詳細介紹移動語義，這篇部落格用乙個簡單的例子直觀表達了移動語義可以帶來的優化效果。


#ifndef _common_h_
#define _common_h_
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using
namespace std;
#endif

#ifndef _timer_h
#define _timer_h
#include
#include
"common.h"
class
timer;~
timer()
else};
private
:timer()
; string _desc;
bool _us_used;
timeval _begin;
timeval _end;};
#endif

#include
"common.h"
#include
"timer.h"
const
int swaptimesint =
1024
;const
int stringlenint =
1024
;//普通swap函式
void
common_swap
(string &substring1, string &substring2)
//使用移動語義的swap函式
void
move_swap
(string &substring1, string &substring2)
intmain
(void);
snprintf
(stringelechar, stringlenint,
"%d"
, i)
; substring1 +
= stringelechar;
snprintf
(stringelechar, stringlenint,
"_%d"
, i)
; substring2 +
= stringelechar;
}printf
("size of substring1: %ld\n"
, substring1.
length()
);printf
("size of substring2: %ld\n"
, substring2.
length()
);}}
return0;
}

編譯

g++ -o swap_move swap_move.cpp -o0 -g -wall -std=c++

11

執行

[root@*** ]# . /swap_move size of substring1: 2986 size of substring2: 4010 common swap, cost 67us

move swap, cost 24us

測試程式中，首先構造兩個string物件，然後用不同版本的swap函式分別進行1024次交換，最後列印時間。從時間結果來看，優化的效果很明顯，但通過更多測試可以發現，優化效果取決於字串的大小，也取決於編譯器的設計。

移動語義使用過程中要十分仔細，比如std::move(s)執行之後，s不可被繼續使用，s必須保證可以被析構。

移動語義是很新穎的特性，值得仔細學習，這篇部落格會不定期更新。

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