Tại sao di chuyển một biến con trỏ không đặt nó thành null?

Question

Khi thực hiện nhà xây dựng di chuyển và toán tử gán di chuyển, người ta thường viết mã như thế này:

p = other.p; 
other.p = 0; 

Các hoạt động di chuyển ngầm định sẽ được thực hiện với mã như thế này:

p = std::move(other.p); 

nào sẽ là sai lầm, vì việc di chuyển một biến con trỏ không không phải là đặt biến đó thành rỗng. Tại sao vậy? Có trường hợp nào chúng tôi muốn các hoạt động di chuyển rời khỏi biến con trỏ ban đầu không thay đổi?

Lưu ý: Bằng cách "di chuyển", tôi làm không chỉ có nghĩa là biểu thức con std::move(other.p), ý tôi là toàn bộ biểu thức p = std::move(other.p). Vì vậy, tại sao không có quy tắc ngôn ngữ đặc biệt nào nói rằng "Nếu phía bên tay phải của một nhiệm vụ là con trỏ xvalue, nó được đặt thành null sau khi việc gán đã diễn ra."?

Answer 1

Thiết lập một con trỏ thô để null sau khi di chuyển nó ngụ ý rằng con trỏ đại diện cho quyền sở hữu. Tuy nhiên, rất nhiều con trỏ được sử dụng để biểu diễn các mối quan hệ. Hơn nữa, trong một thời gian dài, các mối quan hệ sở hữu được thể hiện khác với việc sử dụng một con trỏ thô. Ví dụ: mối quan hệ sở hữu mà bạn đang đề cập được đại diện bởi std::unique_ptr<T>. Nếu bạn muốn các hoạt động di chuyển ngầm được tạo ra chăm sóc quyền sở hữu của bạn, tất cả những gì bạn cần làm là sử dụng các thành viên thực sự đại diện (và thực hiện) hành vi sở hữu mong muốn.

Ngoài ra, hành vi của các hoạt động di chuyển được tạo phù hợp với những gì đã được thực hiện với thao tác sao chép: chúng cũng không đưa ra bất kỳ giả định quyền sở hữu nào và không thực hiện ví dụ: một bản sao sâu nếu một con trỏ được sao chép. Nếu bạn muốn điều này xảy ra, bạn cũng cần phải tạo một lớp thích hợp mã hóa các ngữ nghĩa có liên quan.

Answer 2

Tôi nghĩ câu trả lời là: việc thực hiện một hành vi như vậy là khá nhiều và do đó Standard không cảm thấy cần phải áp đặt bất kỳ quy tắc nào trên trình biên dịch. Ngôn ngữ C++ là rất lớn và không phải tất cả mọi thứ có thể được tưởng tượng trước khi sử dụng nó. Lấy ví dụ, mẫu của C++. Nó không được thiết kế đầu tiên để được sử dụng theo cách nó được sử dụng ngày nay (nghĩa là khả năng lập trình meta). Vì vậy, tôi nghĩ rằng, tiêu chuẩn chỉ cho tự do, và không thực hiện bất kỳ quy tắc cụ thể cho std::move(other.p), sau đây là một trong những nguyên tắc thiết kế: "Bạn không trả tiền cho những gì bạn không sử dụng".

Mặc dù, std::unique_ptr có thể di chuyển được, mặc dù không thể sao chép được. Vì vậy, nếu bạn muốn con trỏ-ngữ nghĩa đó là di chuyển và copyable cả hai, thì đây là một trong những thực hiện tầm thường:

template<typename T> 
struct movable_ptr 
{ 
    T *pointer; 
    movable_ptr(T *ptr=0) : pointer(ptr) {} 
    movable_ptr<T>& operator=(T *ptr) { pointer = ptr; return *this; } 
    movable_ptr(movable_ptr<T> && other) 
    { 
     pointer = other.pointer; 
     other.pointer = 0; 
    } 
    movable_ptr<T>& operator=(movable_ptr<T> && other) 
    { 
     pointer = other.pointer; 
     other.pointer = 0; 
     return *this; 
    } 
    T* operator->() const { return pointer; } 
    T& operator*() const { return *pointer; } 

    movable_ptr(movable_ptr<T> const & other) = default; 
    movable_ptr<T> & operator=(movable_ptr<T> const & other) = default; 
}; 

Bây giờ bạn có thể viết các lớp học, mà không cần viết riêng của bạn di chuyển-ngữ nghĩa:

struct T 
{ 
    movable_ptr<A> aptr; 
    movable_ptr<B> bptr; 
    //... 

    //and now you could simply say 
    T(T&&) = default; 
    T& operator=(T&&) = default; 
}; 

Note rằng bạn vẫn phải viết bản sao ngữ nghĩa và phá hủy, như movable_ptr là không phải là con trỏ thông minh.

Answer 3

Ví dụ: nếu bạn có con trỏ đến đối tượng được chia sẻ. Hãy nhớ rằng, sau khi di chuyển một đối tượng phải ở trạng thái nhất quán trong nội bộ, do đó, thiết lập một con trỏ không được null thành giá trị null là không chính xác.

Ie:

struct foo 
{ 
    bar* shared_factory; // This can be the same for several 'foo's 
         // and must never null. 
}; 

Sửa

Dưới đây là một trích dẫn về MoveConstructibe từ tiêu chuẩn:

T u = rv; 
... 
rv’s state is unspecified [ Note:rv must still meet the requirements 
of the library component that is using it. The operations listed in 
those requirements must work as specified whether rv has been moved 
from or not. 

Answer 4

Di chuyển hiển thị đối tượng được chuyển từ "không hợp lệ". Nó không không sẽ tự động đặt trạng thái ở trạng thái "trống" an toàn. Theo nguyên tắc lâu dài của C++ là "không trả tiền cho những gì bạn không sử dụng", đó là công việc của bạn nếu bạn muốn.