为什么使用单个赋值运算符处理复制和移动赋值效率不高？

Question

这是C++ Primer第5版的练习:

练习13.53:作为低效率的问题,HasPtr 赋值运算符并不理想.解释为什么.为HasPtr实现一个复制赋值和移动赋值运算符,并比较新移动赋值运算符和复制交换版本中执行的操作.(P.544)

档案hasptr.h:

//! a class holding a std::string*
class HasPtr
{
    friend void swap(HasPtr&, HasPtr&);
    friend bool operator <(const HasPtr& lhs, const HasPtr& rhs);
public:
    //! default constructor.
    HasPtr(const std::string &s = std::string()):
        ps(new std::string(s)), i(0)
    { }

    //! copy constructor.
    HasPtr(const HasPtr& hp) :
        ps(new std::string(*hp.ps)), i(hp.i)
    { }

    //! move constructor.
    HasPtr(HasPtr&& hp) noexcept :
        ps(hp.ps), i(hp.i)
    { hp.ps = nullptr; }

    //! assignment operator
    HasPtr&
    operator = (HasPtr rhs);

    //! destructor.
    ~HasPtr()
    {
        delete ps;
    }

private:
    std::string *ps;
    int    i;
};

文件的一部分hasptr.cpp:

//! specific swap.
inline void
swap(HasPtr &lhs, HasPtr &rhs)
{
    using std::swap;
    swap(lhs.ps, rhs.ps); // swap the pointers, not the string data
    swap(lhs.i, rhs.i);   // swap the int members

    std::cout <<"swapping!\n";
}

//! operator = using specific swap
HasPtr&
HasPtr::operator = (HasPtr rhs)
{
    swap(*this,rhs);
    return *this;
} 

我的问题是为什么这样做效率不高？

Answer 1

步骤1

设置执行移动赋值运算符的性能测试.

设置另一个执行复制赋值运算符的性能测试.

第2步

按照问题陈述中的指示,以两种方式设置赋值运算符.

第3步

迭代步骤1和2,直到您确信已正确执行它们.

第3步应该可以帮助您了解正在发生的事情,最有可能的方法是告诉您性能在哪里发生变化以及变化的位置.

猜测不是步骤1-3的选项.你实际上必须这样做.否则你(正确地)不相信你的猜测是正确的.

第4步

现在你可以开始猜测了.有些人会称之为"形成一种假设".说"猜测"的奇特方式.但至少现在它是受过教育的猜测.

我在回答这个问题时进行了这个练习,并注意到一个测试没有显着的性能差异,另一个测试的性能差异为6倍.这进一步促使我得出一个假设.完成这项工作后,如果您不确定您的假设,请使用您的代码,结果和后续问题更新您的问题.

澄清

有两个特殊的成员赋值运算符,通常具有签名:

HasPtr& operator=(const HasPtr& rhs);  // copy assignment operator
HasPtr& operator=(HasPtr&& rhs);       // move assignment operator

可以使用单个赋值运算符实现移动赋值和复制赋值,并使用所谓的复制/交换习惯用法:

HasPtr& operator=(HasPtr rhs);

此单个赋值运算符不能使用第一个集重载.

使用复制/交换习惯用法实现两个赋值运算符(复制和移动)或仅使用一个是否更好？这就是练习13.53所要求的.要回答,您必须尝试两种方式,并测量复制分配和移动分配.聪明,善意的人通过猜测而不是测试/测量来弄错.你选择了一个很好的练习来学习.