Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

StrVec &StrVec::operator=(const StrVec &rhs) {

// вызов alloc_n_copy() для резервирования точно такого количества

// элементов, как в rhs

auto data = alloc_n_copy(rhs.begin(), rhs.end());

free();

elements = data.first;

first_free = cap = data.second;

return *this;

}

Подобно конструктору копий, оператор присвоения копии использует значения, возвращенные функцией alloc_n_copy(), для инициализации своих указателей.

Перемещение, а не копирование элементов при резервировании

Прежде чем приступить к функции reallocate(), следует обдумать то, что она должна делать:

• зарезервировать память для нового, большего массива строк;

• заполнить первую часть этого пространства существующими элементами;

• удалить элементы в существующей памяти и освободить ее.

Глядя на этот список, можно заметить, что пересоздание объекта класса StrVecвлечет за собой копирование каждой строки из прежнего объекта StrVecв новый. Даже без подробностей реализации класса stringизвестно, что строки ведут себя подобно значению. После копирования новая строка и оригинальная независимы друг от друга. Изменения, внесенные в оригинал, не распространяются на копию, и наоборот.

Поскольку строки действуют, как значения, можно сделать вывод, что у каждой строки должна быть собственная копия составляющих ее символов. Копирование строки должно резервировать память для этих символов, а удаление строки должно освободить используемую ею память.

Копирование строки подразумевает копирование данных, поскольку обычно после копирования строки у нее будет два пользователя. Но когда функция reallocate()копирует строки объекта класса StrVec, у этих строк будет только один пользователь. Как только копирование элементов из прежнего пространства в новое завершается, исходные строки немедленно удаляются.

Копирование данных этих строк не нужно. Производительность класса StrVecбудет значительно выше , если удастся избежать дополнительных затрат на резервирование и освобождение строк при каждом его пересоздании.

Конструктор перемещения и функция std::move()

Копирования строки можно избежать при помощи двух средств, введенных новой библиотекой. Во-первых, некоторые из библиотечных классов, включая класс string, определяют так называемые конструкторы перемещения (move constructor). Подробности работы конструктора перемещения класса string(равно как и все остальные подробности его реализации) не раскрываются. Однако общеизвестно, что конструкторы перемещения обычно "перемещают" ресурсы из заданного объекта в создаваемый. Библиотека гарантирует также то, что "перемещенная" строка останется в допустимом состоянии. В случае класса stringможно предположить, что у каждого его объекта есть указатель на массив типа char. По-видимому, конструктор перемещения класса stringкопирует указатель вместо резервирования нового пространства и копирования символов.

Второе доступное для использования средство — это библиотечная функция move(), определенная в заголовке utility. Есть два важных момента, которые следует знать о функции move(). Во-первых, по причинам, рассматриваемым в разделе 13.6.1, когда функция reallocate()создает строки в новой области памяти, она должна вызвать функцию move(), чтобы сообщить о необходимости использования конструктора перемещения класса string. Если пропустить вызов функции move(), то будет использован конструктор копий класса string. Во-вторых, по причинам, рассматриваемым в разделе 18.2.3, объявление using(см. раздел 3.1) для функции move()обычно не предоставляется. Когда используется функция move(), вызывается функция std::move(), а не move().

Используя эту информацию, можно написать собственную функцию reallocate(). Сначала вызовем функцию allocate(), чтобы зарезервировать новое пространство. При каждом пересоздании объекта класса StrVecбудем удваивать его емкость. Если вектор StrVecпуст, резервируем место для одного элемента:

void StrVec::reallocate() {

// будем резервировать вдвое больше элементов, чем текущий размер

auto newcapacity = size() ? 2 * size() : 1;

// резервировать новую память