Читать онлайн «Язык программирования C++. Пятое издание». Страница 182

Кроме гарантии безопасного удаления оригинального объекта, функции перемещения должны оставлять объект в допустимом состоянии. Обычно допустимым считается тот объект, которому может быть безопасно присвоено новое значение или который может быть использован другими способами, не зависящими от его текущего значения. С другой стороны, у функций перемещения нет никаких требований относительно значения, которое остается в оригинальном объекте. Таким образом, программы никогда не должны зависеть от значения оригинального объекта после перемещения.

Например, при перемещении объекта библиотечного класса string или контейнера известно, что оригинальный объект перемещения остается допустимым. В результате для оригинальных объектов перемещения можно выполнять такие функции, как empty() или size(). Однако предсказать результат их выполнения затруднительно. Логично было бы ожидать, что оригинальный объект перемещения будет пуст, но это не гарантируется.

Функции перемещения класса StrVec оставляют оригинальный объект перемещения в том же состоянии, в котором он находился бы после инициализации по умолчанию. Поэтому все функции класса StrVec продолжат выполняться с его объектом точно так же, как с любым другим инициализированным по умолчанию объектом класса StrVec. Другие классы, с более сложной внутренней структурой, могут вести себя по-другому.

После операции перемещения "оригинальный объект" должен остаться корректным, допускающим удаление объектом, но для пользователей его значение непредсказуемо.

Подобно конструктору копий и оператору присвоения копии, компилятор способен сам синтезировать конструктор перемещения и оператор присваивания при перемещении. Однако условия, при которых он синтезирует функции перемещения, весьма отличаются от тех, при которых он синтезирует функции копирования.

Помните, что если не объявить собственный конструктор копий или оператор присвоения копии, компилятор всегда синтезирует их сам (см. раздел 13.1.1 и раздел 13.1.2). Функции копирования определяются или как функции почленного копирования либо присвоения объекта, или как удаленные функции.

В отличие от функций копирования, для некоторых классов компилятор не синтезирует функции перемещения вообще. В частности, если класс определяет собственный конструктор копий, оператор присвоения копии или деструктор, конструктор перемещения и оператор присваивания при перемещении не синтезируются. В результате у некоторых классов нет конструктора перемещения или оператора присваивания при перемещении. Как будет продемонстрировано вскоре, когда у класса нет функции перемещения, вместо него в результате обычного подбора функции будет использована соответствующая функция копирования.

Компилятор синтезирует конструктор перемещения или оператор присваивания при перемещении, только если класс не определяет ни одной из собственных функций-членов управления копированием и если каждая нестатическая переменная-член класса может быть перемещена. Компилятор может перемещать члены встроенного типа, а также члены типа класса, если у него есть соответствующая функция-член перемещения:

// компилятор синтезирует функции перемещения для X и hasX

struct X {

 int i; // встроенные типы могут быть перемещены

 std::string s; // string определяет собственные функции перемещения

};

struct hasX {

 X mem; // для X синтезированы функции перемещения

};

X x, х2 = std::move(x); // использует синтезируемый конструктор

                        // перемещения

hasX hx, hx2 = std::move(hx); // использует синтезируемый конструктор

                              // перемещения

Компилятор синтезирует конструктор перемещения и оператор присваивания при перемещении, только если класс не определяет ни одной из собственных функций-членов управления копированием и только если все переменные-члены могут быть созданы перемещением и присвоены при перемещении соответственно.

• В отличие от функций копирования, функции перемещения никогда не определяются неявно как удаленные. Но если явно запросить компилятор создать функцию перемещения, применив = default (см. раздел 7.1.4), но компилятор окажется неспособен переместить все члены, то функция перемещения будет определена как удаленная. Важное исключение из правила, согласно которому синтезируемая функция перемещения определяется как удаленная, подобно таковому для функций копирования (см. раздел 13.1.6).

• В отличие от конструктора копий, конструктор перемещения определяется как удаленный, если у класса есть член, определяющий собственный конструктор копий, но не определяющий конструктор перемещения, или если у класса есть член, который не определяет собственные функции копирования и для которого компилятор неспособен синтезировать конструктор перемещения. То же относится к присваиванию при перемещении.

• Конструктор перемещения и оператор присваивания при перемещении определяются как удаленные, если у класса есть член, собственный конструктор перемещения которого или оператор присваивания при перемещении которого удален или недоступен.

• Как и конструктор копий, конструктор перемещения определяется как удаленный, если деструктор удален или недоступен.

• Как и оператор присвоения копии, оператор присваивания при перемещении определяется как удаленный, если у класса есть константный или ссылочный член.

Предположим, например, что в классе Y определен собственный конструктор копий, но не определен собственный конструктор перемещения:

// класс Y определяет собственный конструктор копий, но не конструктор

// перемещения

struct hasY {

 hasY() = default;

 hasY(hasY&&) = default;

 Y mem; // hasY будет иметь удаленный конструктор перемещения

};

hasY hy, hy2 = std::move(hy); // ошибка: конструктор перемещения удален

Компилятор может скопировать объекты типа Y, но не может переместить их. Класс hasY явно запросил конструктор перемещения, который компилятор не способен создать. Следовательно, класс hasY получит удаленный конструктор перемещения. Если бы у класса hasY отсутствовало объявление конструктора перемещения, то компилятор не синтезировал бы конструктор перемещения вообще. Функции перемещения не синтезируются, если в противном случае они были определены как удаленные.

И последнее взаимоотношение между функциями перемещения и синтезируемыми функциями-членами управления копированием: тот факт, определяет ли класс собственные функции перемещения, влияет на то, как синтезируются функции копирования. Если класс определит любой конструктор перемещения и (или) оператор присваивания при перемещении, то синтезируемый конструктор копий и оператор присвоения копии для этого класса будут определены как удаленные.

Классы, определяющие конструктор перемещения или оператор присваивания при перемещении, должны также определять собственные функции копирования. В противном случае эти функции-члены по умолчанию удаляются.

Когда у класса есть и конструктор перемещения и конструктор копий, компилятор использует обычный подбор функции, чтобы выяснить, какой из конструкторов использовать (см. раздел 6.4). С присвоением точно так же. Например, в классе StrVec версия копирования получает ссылку на const StrVec. В результате она применима к любому типу, допускающему приведение к классу StrVec. Версия перемещения получает StrVec&& и применима только к аргументам r-значениям (неконстантным):

StrVec v1, v2;

v1 = v2;                  // v2 - l-значение; присвоение копии

StrVec getVec(istream &); // getVec возвращает r-значение

v2 = getVec(cin);         // getVec(cin) - r-значение;

                          // присвоение перемещения

В первом случае оператору присвоения передается объект v2. Его типом является StrVec, а выражение v2 является l-значением. Версия присвоения при перемещении не является подходящей (см. раздел 6.6), поскольку нельзя неявно связать ссылку на r-значение с l-значением. Следовательно, в этом случае используется оператор присвоения копии.

Во втором случае присваивается результат вызова функции getVec(), — это r-значение. Теперь подходящими являются оба оператора присвоения — результат вызова функции getVec() можно связать с любым параметром оператора. Вызов оператора присвоения копии требует преобразования в константу, в то время как StrVec&& обеспечивает точное соответствие. Следовательно, второе присвоение использует оператор присваивания при перемещении.