C++:move，带你从根本理解move函数是什么

一： move

这个C++专栏都到第三篇博客了，希望大家看完有用的话可以康康博主往期的博客，有兴趣的话可以关注一下，嘻嘻，不说了，说到move离不开的就是，移动语义和值类型，那我们就从值类型先入手吧！

1.值类型（value category）

    此图片取自https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/value_category网站，这里介绍了C++的所用值类型，但常用的只有后两个，左值，右值，那左值，右值是什么呢？很多博客视频都有介绍很多很多，听得头都大了，那还是用我们自己的话说吧！

** 左值：可以出现在 operator= 左侧的值；**

** 右值：可以出现在 operator= 右侧的值；**

    当然这并不是全部正确的，但百分之90多都是这种情况，但有例外：

   ** std::string();类似这种一个类加括号也就是临时变量都是右值；**

** 函数的形参永远是左值；**

** **好了记住红色部分就能分清楚C++值类型了，这个就是基础了，是不是很简单呢，cool，那么下来我们就看看什么是移动语义了。

2.移动语义

    移动究竟是干什么呢？我们还是不看那令人头痛的官方解释了，真的会令人栓Q，我还是用我自己理解的话说吧，方便理解和记忆，他就是这么一个情况：

    假如我们有两个指针 一个指针A，一个指针B，指针A指向了一个很复杂的内容，此时我们需要指针B指向这个很复杂的内容，之后我们就不需要指针A了，它可以滚蛋了，可以析构掉了，这个就是移动语义，结果就是将原来指针A指向的内存交给了指针B，指针A不指向任何内存。相当于B偷走了A的东西。

    相对的有移动语义就有复制语义，复制语义就是B指针要想获得同样的内容就会发生拷贝，大部分都是深拷贝（浅拷贝，深拷贝有机会我会补上一篇博客的），结果就是指针A指向一片内存，指针B指向了另一片内存，但两片内存中存储的内容是相同的，大大的浪费性能。 

    那我们如何实现我们想要的效果呢？就是move语句了

3.std::move

    终于到move了，有了上面几个基础就可以开始理解move是什么了，首先记住一句话：

    **std::move 并不会进行任何移动**

    好家伙，什么啊，一下整蒙了move不进行移动，别急我们先看一下例子

#include<vector>
class Vector
{
private:
    int x, y, z;
public:
    Vector(int x, int y, int z) :x(x), y(y), z(z) {}
};
int main()
{
    std::vector<Vector> vec;
    vec.push_back(Vector(1,2,3));//2
    Vector a(4,5,6);
    vec.push_back(a);//1
    vec.push_back(std::move(a));//2
}

    我们来看一下这段代码,第一个push_back里是一个临时变量还记得吗?临时变量都是右值,第二个push_back,因为a是个左值所以传入的参数是个左值,第三个push_back我们使用了move方法本质上我们希望他变成一个右值进而发生移动语义,就是一个偷的过程,而不是复制的过程,让我们进到源码里看看是什么情况.要记住move 它不进行任何移动.还要知道一件事:

** 在运行期move是无作为的.**

    _CONSTEXPR20_CONTAINER void push_back(const _Ty& _Val) { // insert element at end, provide strong guarantee
        emplace_back(_Val);
    }

    _CONSTEXPR20_CONTAINER void push_back(_Ty&& _Val) {
        // insert by moving into element at end, provide strong guarantee
        emplace_back(_STD move(_Val));
    }

    我们看到了一个push_back的重载我们通过调试可以得知,第一个push_back调用的是源码的第二个,第二个push_back调用的是源码的第一个,第三个调用的是第二个(偷懒一下),要注意的是

(_Ty&& _Val)它并不是一个万能引用,因为vector是一个类模板,(之后我会出博客讲到万能引用和引用叠加等等...)这里的TY就是type的意思就是参数的类型,会进行模板推导.第一个push_back的参数是一个左值引用的形式，第二个是右值引用的形式，第二个会触发一个移动语义，将原先的a的内存偷了过来。

    为了加深理解，我们看一下move的源码并且拿过来将代码变为下面这样，变成我们自己的move看看是否能运行成功。

#include<vector>
#include <type_traits>
// FUNCTION TEMPLATE move
template <class _Ty>
constexpr std::remove_reference_t<_Ty>&& move(_Ty&& _Arg) noexcept { // forward _Arg as movable
    return static_cast<std::remove_reference_t<_Ty>&&>(_Arg);
}
class Vector
{
private:
    int x, y, z;
public:
    Vector(int x, int y, int z) :x(x), y(y), z(z) {}
};
int main()
{
    std::vector<Vector> vec;
    vec.push_back(Vector(1,2,3));
    Vector a(4,5,6);
    vec.push_back(a);
    vec.push_back(move(a));
}

    我们可以看到我们将move搬过来实现一样可以运行成功，我们来看源码，_t是C++14之后将原来的type的形式全部都变成type reference的形式，remove_reference_t就是将这个函数木板的类别<_Ty>它的加引用的情况都给去掉了，无论是左值引用(&)还是右值引用(&&)都会移除掉，之后再用static_cast强转为右值引用的形式，那么我们能看出move就是将参数原来的修饰符全部都删掉，在强转为右值引用输出，就是这么简单，move没有干任何移动的过程，所以还是那句话：

    **std::move 并不会进行任何移动**

** **真正的移动是要自己写的，发生在之后也就是这里

public:
    template <class... _Valty>
    _CONSTEXPR20_CONTAINER decltype(auto) emplace_back(_Valty&&... _Val) {
        // insert by perfectly forwarding into element at end, provide strong guarantee
        auto& _My_data   = _Mypair._Myval2;
        pointer& _Mylast = _My_data._Mylast;
        if (_Mylast != _My_data._Myend) {
            return _Emplace_back_with_unused_capacity(_STD forward<_Valty>(_Val)...);
        }

        _Ty& _Result = *_Emplace_reallocate(_Mylast, _STD forward<_Valty>(_Val)...);
#if _HAS_CXX17
        return _Result;
#else // ^^^ _HAS_CXX17 ^^^ // vvv !_HAS_CXX17 vvv
        (void) _Result;
#endif // _HAS_CXX17
    }

然而move的作用也就是强行转换成右值引用。

二.总结

    move的大概就介绍完了，在最后我们提到了值引用的概念，还能看到一个新的函数 forward，我下一篇博客就会重点来讲这两个是什么，如果这篇博客能帮助到你的话，请关注下博主，博主会缓慢更新一下奇奇怪怪的知识，ok，本篇博客任何有问题，和错误的地方都欢迎大家来指正，也谢谢大家看到这里，下一篇博客见！！