c++11 - 在 Golang 中 move 语义

Question

这来自 Bjarne Stroustrup 的 The C++ Programming Language，第四版 3.3.2。

We didn’t really want a copy; we just wanted to get the result out of a function: we wanted to move a Vector rather than to copy it. Fortunately, we can state that intent:

class Vector {
     // ...

     Vector(const Vector& a);          // copy constructor
     Vector& operator=(const Vector& a);     // copy assignment

     Vector(Vector&& a);               // move constructor
     Vector& operator=(Vector&& a);          // move assignment
};

Given that definition, the compiler will choose the move constructor to implement the transfer of the return value out of the function. This means that r=x+y+z will involve no copying of Vectors. Instead, Vectors are just moved.As is typical, Vector’s move constructor is trivial to define...

我知道 Golang 支持传统的值传递和使用 Go 风格指针的引用传递。

Go 是否像上面 Stroustrup 所描述的那样，像 C++11 那样支持“move 语义”，以避免无用的来回复制？如果是这样，这是自动的，还是需要我们在代码中做一些事情才能实现。

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注意:已经发布了一些答案 - 我必须稍微消化一下，所以我还没有接受 - 谢谢。

Answer 1

分割如下:

1. Go 中的一切都是按值传递的。
2. 但是有五种内置的“引用类型”也是按值传递的，但在内部它们保存对单独维护的数据结构的引用:映射、 slice 、 channel 、字符串和函数值(无法改变后两者引用数据)。

@Vector，您自己的回答是错误的，因为 Go 中的 nothing 是通过引用传递的。相反，存在具有引用语义的类型。它们的值仍然按值传递(原文如此!)。

你的困惑可能源于这样一个事实，即你的大脑目前被认为是 C++、Java 等的负担，而 Go 中的这些事情大多是“像在 C 中一样”完成的。

以数组和 slice 为例。数组 在 Go 中按值传递，但 slice 是包含指针(指向底层数组)和两个平台大小的整数( slice 的长度和容量)的打包结构，并且它是被复制的 this 结构的值——一个指针和两个整数——当它被赋值或返回时等等。如果你复制一个“裸”数组，它会被逐字复制——包括它的所有元素。

这同样适用于 channel 和 map 。您可以认为定义 channel 和映射的类型是这样声明的:

type Map struct {
   impl *mapImplementation
}

type Slice struct {
   impl *sliceImplementation
}

(顺便说一句，如果您了解 C++，您应该知道一些 C++ 代码使用这个技巧来减少头文件中细节的暴露。)

所以当你以后有

m := make(map[int]string)

您可以将其视为 m 具有 Map 类型，因此当您稍后这样做时

x := m

m 的值 被复制，但它只包含一个指针，所以 x 和 m 现在引用相同的底层数据结构。 m 是否通过引用复制(“move 语义”)？当然不是!类型 map 和 slice 以及 channel 的值是否具有引用语义？是的!

请注意，这三种类型并不特别:通过在其中嵌入指向某些复杂数据结构的指针来实现您的自定义类型是一种相当常见的模式。

换句话说，Go 允许程序员决定他们想要的类型的语义。 Go 碰巧有五种内置类型，它们已经具有引用语义(而所有其他内置类型都具有值语义)。选择一种语义而不是另一种语义不会以任何方式影响按值复制所有内容的规则。例如，在 Go 中拥有指向任何类型的值的指针并为它们赋值(只要它们具有兼容的类型)是很好的——这些指针将按值复制。

从另一个角度来看，许多 Go 包(标准包和第三方包)更喜欢使用指向(复杂)值的指针。一个示例是 os.Open()(它在文件系统上打开一个文件)返回类型为 *os.File 的值。也就是说，它返回一个指针并且期望调用代码传递这个指针。当然，Go 作者可能已经将 os.File 声明为包含单个指针的 struct，本质上使该值具有引用语义，但他们没有这样做。我认为这样做的原因是没有特殊的语法来处理这种类型的值，所以没有理由让它们像 map 、 channel 和 slice 一样工作。换句话说，KISS。

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推荐阅读:

• "Go Data Structures"
• "Go Slices: Usage and Internals"
• Arrays, slices (and strings): The mechanics of 'append'"
• A thead on golang-nuts ——密切关注 Rob Pike 的回复。