C++11 右值并 move : Can legacy code avoid copy?

Question

请理解，我仍在学习 C++11 的 move 和右值语义的概念。我的问题是遗留代码是否可以通过简单地使用 C++11 编译器和 STL 获得免费午餐来避免不必要的复制。

这是一个非常简单的例子。此代码为给定字符串构建一个简单的字符频率表。例如，“apple”应该返回 {('a', 1), ('e', 1), ('l', 1), ('p', 2)}。正如您将看到的，我只是使用 vector 作为值。

typedef std::tuple<char, int> Frequency;
typedef std::vector<Frequency> Frequencies;

Frequencies buildFrequenciesTable(std::string w) {
  char table['z' - 'a' + 1] = { 0, };
  std::for_each(w.cbegin(), w.cend(), [&table](char c) {
    ++table[::tolower(c) - 'a'];
  });

  Frequencies freqs;
  for (size_t i = 0; i < 'z' - 'a' + 1; ++i) {
    if (table[i] != 0)
      freqs.push_back(tuple<char, int>((char) ('a' + i), table[i]));
  }
  return freqs; // Q1: Is vector get copied?
}

int main() {
  using namespace std;

  Frequencies f1 = buildFrequenciesTable("apple"); // Q2: Copy?
  Frequencies f2 = buildFrequenciesTable("banana");
  vector<Frequencies> fs = { f1, f2 }; // Q3: Copy?
}

很明显，当返回 vector 作为值时，C++03 会生成所有复制代码(使用复制构造函数和赋值运算符)。在 C++11 中呢？ std::vector a 具有 move 构造函数。这段代码可以避免任何不必要的拷贝吗？或者，我应该在上面的代码中使用 && 还是 std::forward？

我试图调试内部STL代码，但很难说服。

注意:我的目标是尽量减少这些函数中任何不必要的拷贝。我知道我可以使用新的/指针/引用，但这需要解决内存泄漏问题。所以，我想尽可能多地使用值。

Answer 1

对于 Q1，即使在 C++03 中也很可能没有拷贝，因为拷贝已被“命名返回值优化”(NRVO) 删除。

对于 Q2，即使在 C++03 中也很可能没有拷贝，因为复制省略将其删除。

对于 Q3，即使在 C++11 中，您也确实有拷贝，因为您需要将 f1 和 f2 标记为按顺序 move 实际 move 它们:

vector<Frequencies> fs = { std::move(f1), std::move(f2) };

既然你问了多个问题，我想我会省略进一步的解释，查找 NRVO、copy-elision 和需要 std::move 的地方，问你是否有任何进一步的问题。

但是，在某些情况下您可以获得自由 move ，例如，如果有一个可以 move 的临时:

vector<Frequencies> fs = { buildFrequenciesTable("apple"),
                           buildFrequenciesTable("bananas") };

上面的代码会将 buildFrequenciesTable() 返回的两个 vector 检测为临时值，因此它们将被 move 到 fs 中。