C++11，返回 vector 函数风格的 move 语义

Question

我正在创建一个示例来尝试理解在使用 c++11 时如何优化 move 语义。

首先，我有以下两个函数，它们接受一些输入并返回输入的修改版本。

std::vector<float> abs(const std::vector<float> &v)
{
  std::vector<float> abs_vec = v;

  for (auto &val: abs_vec) {
    auto i = &val - &abs_vec[0];
    abs_vec[i] = std::abs(abs_vec[i]);
  }

  return abs_vec;
}

std::vector<float> normalize(const std::vector<float> &v)
{
  std::vector<float> norm_vec = v;

  auto max_val = std::max_element(std::begin(norm_vec), std::end(norm_vec));
  auto min_val = std::min_element(std::begin(norm_vec), std::end(norm_vec));
  auto norm_factor = *max_val;
  auto min_check = std::abs(*min_val);

  if (min_check > std::abs(norm_factor)) {
    norm_factor = min_check;
  }

  for (auto &val: norm_vec) {
    auto i = &val - &norm_vec[0];
    norm_vec[i] = norm_vec[i] / norm_factor;
  }

  return norm_vec;
}

然后我用下面的代码测试函数:

int main()
{
  std::vector<float> tmp{-1,2,-3,4,5};

  printf("pointer before: %p\n", &tmp[0]);
  tmp = normalize(tmp);
  printf("pointer after normalize: %p\n", &tmp[0]);
  tmp = abs(tmp);
  printf("pointer after abs: %p\n", &tmp[0]);

};

从这里我得到输出:

pointer before: 0x156dc20
pointer after normalize: 0x156e050
pointer after abs: 0x156dc20

谁能解释一下这是怎么回事，为什么我在规范化后得到了一份拷贝，但在调用 abs 函数后却得到了与原始内存相同的内存位置？

有没有更好的方法来编写像这样的函数式风格的函数，从而产生更优化的代码？

Answer 1

我不确定为什么调用abs()后第一个元素的内存地址是一样的，但是有更好的写法。如果使用 std::transform()，代码会更简单，可在 algorithm header 中找到:

std::vector<float> abs(const std::vector<float> &v)
{
    std::vector<float> abs_vec;

    std::transform(v.begin(), v.end(), std::back_inserter(abs_vec),
                   [] (float val) {
        return std::abs(val);
    });

    return abs_vec;
}

这将遍历 v 中的所有元素，并为每个元素调用 lambda 函数。该函数的返回值将被插入到 abs_vec 的末尾。

normalize() 末尾的循环也可以重写为使用 std::transform()。在这种情况下，可以捕获 norm_factor 变量，以便在 lambda 中使用它:

std::transform(v.begin(), v.end(), std::back_inserter(norm_vec),
               [norm_factor] (float val) {
    return val / norm_factor;
});