移动语义
移动语义（Move Sematic）是 C++ 11 标准里引入的特性，它的提出主要是为了解决在复制对象时，调用拷贝构造函数带来的巨大开销问题。
拷贝构造函数的巨大开销
首先来看一段代码：
class Test {
int * arr{nullptr};
public:
Test():arr(new int[5000]{1,2,3,4}) {
cout << "default constructor" << endl;
}
Test(const Test & t) {
cout << "copy constructor" << endl;
if (arr == nullptr) arr = new int[5000];
memcpy(arr, t.arr, 5000*sizeof(int));
}
~Test(){
cout << "destructor" << endl;
delete [] arr;
}
};
Test createTest() {
return Test();
}
int main() {
Test t(createTest());
}编译执行后它的输出为:
default constructor
copy constructor
destructor
copy constructor
destructor
destructorTIP
因为 GCC 丧心病狂的优化能力，默认的编译选项会进行 RVO（Return Value Optimization）,所以需要关闭优化后编译才能看到同样的输出：
g++ -std=c++11 -fno-elide-constructors test.cpp
在这段代码中，通过 createTest 工厂函数来构造了 Test 的实例。需要注意的是，其中 Test(const Test & t) {...} 这个复制构造函数被调用了两次，相当于复制了 2 * 5000 = 10000 个元素，开销是非常大的。并且这两次调用其实并没有什么意义，因为 createTest 中创建的的实例在函数返回时就会被析构，而用于其返回值的 Test 临时实例也会在 main 中复制给 t 之后被析构。
在这种情况下，就可以通过移动语义来避免没必要的复制，从而提升程序的性能。
移动构造函数（Move Constructor）
在利用移动构造函数来解决问题之前，我们需要先了解左值和右值的区别：
- 左值：可寻址的变量，也就是真正的存在内存当中，而不是寄存器中的值。
- 右值：非左值的即为右值，无法寻址。
其中左值的引用符号为 &（传统的 C++ 引用），右值的引用符号为 && （C++ 11 引入的新特性）。
利用右值引用，我们可以实现如下的移动构造函数：
class Test {
int * arr{nullptr};
public:
Test():arr(new int[5000]{1,2,3,4}) {
cout << "default constructor" << endl;
}
Test(const Test & t) {
cout << "copy constructor" << endl;
if (arr == nullptr) arr = new int[5000];
memcpy(arr, t.arr, 5000*sizeof(int));
}
Test(Test && t): arr(t.arr) {
cout << "move constructor" << endl;
t.arr = nullptr;
}
~Test(){
cout << "destructor" << endl;
delete [] arr;
}
};当再次执行之前提到的代码时候：
Test createTest() {
return Test();
}
int main() {
Test t(createTest());
}它的输出是：
default constructor
move constructor
destructor
move constructor
destructor
destructor可以注意到之前输出的两次 copy constructor 变成了 move constructor，也就是仅调用了移动构造函数，节省了之前调用两次构造复制函数的开销。
这里需要关注一下 Test 的移动构造函数中 t.arr = nullptr; 这行代码，它通过将临时对象中的 arr 置空，从而避免了临时对象在析构时释放这块内存，影响复制得到的对象。
还有 完美转发（Perfect Forward） / 通用引用（Universal Reference） 等相关的内容可以深究，下面这两篇文章很不错，强烈推荐：