c++ - 使用字符串成员构造对象的有效方法

Question

假设我有一个类 ThisHasAStringMember。假设它有一个私有(private)成员，它是一个字符串，我想有效地获取字符串值，在可能的情况下更喜欢 move 而不是拷贝。以下两个构造函数可以做到这一点吗？

class ThisHasAStringMember
{
public:
  // ctors
  ThisHasAStringMember(const std::string str) : m_str(str) {}
  ThisHasAStringMember(std::string &&str) : m_str(std::move(str)) {}

  // getter (no setter)
  std::string value() { return m_str; }
private:
  std::string m_str;
}

我是否需要在第二个构造函数中的 str 参数之前使用双符号？

这是完成此任务的正确方法吗？

Answer 1

起初我会注意到最好将构造函数标记为显式。

下一步是最好更改解决方案中的第一个构造函数以采用 const 引用以避免复制左值:

// ctors
ThisHasAStringMember(const std::string& str) : m_str(str) {}
ThisHasAStringMember(std::string &&str) : m_str(std::move(str)) {}

从性能的角度来看，这种方法是最佳的(您将有一个复制构造函数调用左值和一个 move 构造函数调用右值)，但是在这种情况下每次实现两个构造函数是很无聊的。如果您有 N 个成员 - 2^N 个构造函数。

有几个选择:

1. Signle 构造函数，您可以在其中仅按值传递参数。是的，它在 C++98 中效率低下，但在 C++11 中，当您创建完整拷贝时 - 这是一个选项。

   ThisHasAStringMember(std::string str) : m_str(std::move(str)) {}

传递左值时，将调用一次复制构造函数和一次 move 构造函数。当传递右值时，将有两个 move 构造函数调用。是的，在每种情况下，您都有一个额外的 move 构造函数调用。但它通常非常便宜(甚至可以被编译器优化掉)并且代码非常简单。

1. 通过右值传递参数的单个构造函数:

   ThisHasAStringMember(std::string&& str) : m_str(std::move(str)) {}

如果你传递左值，你必须首先在调用的地方明确地复制它，例如ThisHasAStringMember(复制(someStringVar))。 (这里的copy是一种简单的模板复制方式)。而且你仍然会有一个额外的 move 构造函数调用左值。对于右值，不会有开销。我个人喜欢这种方法:复制参数的所有位置都是显式的，您不会在性能关键的地方偶尔进行复制。

1. 制作构造函数模板并使用完美转发:

template <typename String, 
    std::enable_if_t<std::is_constructible_v<std::string, String>>* = nullptr>
ThisHasAStringMember(String&& str) : m_str(std::forward<String>(str))
{}

右值和左值都没有开销，但在大多数情况下，您需要制作构造函数模板并在 header 中定义它。