c++ - "moving"从栈到堆？

Question

我需要围绕 C++ 库编写一个 C 包装器，并且我需要在堆上分配对象。C++ 库的函数和方法使用并返回在堆栈上分配的对象。

我知道，我可以通过复制将对象从堆栈“传输”到堆，即 auto heapObj = new Foo(stackObj); 但我想避免复制并尝试 如果可以，请移动。

这似乎“有效”(令我惊讶)。幕后是否有拷贝发生？如果不是，这个模式可以安全使用吗？

main.h

class Foo {
   public:
    std::vector<int> big;

    explicit Foo(size_t len);

    Foo(Foo&& other) noexcept;

    // remove copy constructor
    Foo(const Foo &) = delete;

    // delete assignment operator
    Foo &operator=(const Foo &) = delete;


    size_t size();
};

main.cpp

#include <iostream>
#include "main.h"

Foo::Foo(size_t len) : big(len) {}

Foo::Foo(Foo&& other) noexcept : big(std::move(other.big)) {}

size_t Foo::size() { return this->big.size(); }

int main() {
    Foo ms(1000);  // on the stack
    ms.big[0] = 42;

    auto mh = new Foo(std::move(ms));  // on the heap (no copy?)

    std::cout << mh->size() << ", " << mh->big[0] << std::endl;

    delete mh;
}

Answer 1

首先，移动一个int或者一个指针相当于一个拷贝。也就是说，如果你有一个

struct X {
  int a, b;
  int* data;
};

然后移动它不会比复制它便宜(暂时忽略 data 的所有权)。巧合的是，上面基本上就是 std::vector 从远处看的样子:一个 size 和 capacity 成员加上一些指向一大块的指针内存。

移动与复制的重要之处在于资源所有权。 std::vector 拥有一些堆内存(data)的所有权。如果您复制 std::vector，则必须复制该堆内存，以便原始数据和拷贝都可以拥有自己的数据所有权。但是如果你移动它，那么只有移动到的 vector 需要保留所有权，所以 data 指针可以从一个传递到另一个(而不是所有数据), 因为可以从移出的对象中“窃取”所有权。

这就是为什么将对象从堆栈“移动”到堆没有冲突的原因:对象本身基本上仍然从一个地方复制到另一个地方，但是它的资源(或其子对象，如 big) 拥有的不是复制而是移动(“被盗”)。