c++ - 使用单个函数实现复制和 move 赋值

Question

通常，给定一些类型T，要实现复制和 move 赋值，需要两个函数

T& operator=(T&&) { ... }
T& operator=(const T&) { ... }

最近才发现，一个就够了

T& operator=(T v) {
  swap(v);
  return *this;
}

这个版本利用了复制/move 构造函数。赋值是复制还是 move 取决于 v 的构造方式。这个版本甚至可能比第一个版本更快，因为按值传递为编译器优化提供了更多空间 [1]。那么，第一个版本比第二个版本有什么优势，即使是标准库也使用它？

[1] 我猜这解释了为什么标签和函数对象在标准库中按值传递。

Answer 1

std::swap 是通过执行 move 构造后跟两个 move 赋值操作来实现的。因此，除非您实现自己的 swap 操作来替换标准提供的操作，否则您提供的代码是一个无限循环。

所以你要么实现2个operator=方法，要么实现一个operator=方法和一个swap方法。就调用的函数数量而言，它最终是相同的。

此外，您的 operator= 版本有时效率较低。除非省略参数的构造，否则该构造将通过从调用者的值复制/move 来完成。接下来是 1 个 move 构造和 2 个 move 分配(或者您的 swap 所做的任何事情)。而适当的 operator= 重载可以直接使用给定的引用。

这假设您无法编写实际作业的最佳版本。考虑将一个 vector 复制分配给另一个。如果目标 vector 有足够的存储空间来容纳源 vector 的大小......你不需要分配。而如果您复制 construct，则必须分配存储空间。只有这样才能释放您本可以使用的存储空间。

即使在最好的情况下，您的复制/move 和交换也不会比使用值更有效。毕竟，您将引用参数； std::swap 不适用于值。因此，无论您认为使用引用会失去什么效率，都会以任何一种方式失去。

支持复制/move 和交换的主要论点是:

1. 减少代码重复。这只有在您的复制/move 分配操作的实现与复制/move 构造或多或少相同时才有用。许多类型并非如此。如前所述，vector 可以通过尽可能使用现有存储来优化自身。事实上，许多容器都可以(特别是排序容器)。

2. 以最小的努力提供强大的异常保证。假设您的 move 构造函数是 noexcept。

就个人而言，我更愿意完全避免这种情况。我更喜欢让编译器生成我所有的特殊成员函数。而如果一个类型绝对需要我写那些特殊的成员函数，那么这个类型将尽可能地精简。也就是说，它的唯一目的是管理需要此操作的任何内容。

那样的话，我就不用担心了。我的大部分类都不需要显式定义这些函数中的任何一个。