C++11 新特性：移動語義詳解與實戰應用

背景：拷貝的代價

按值傳遞觸發拷貝構造函數，對於管理動態內存的類（如 vector, string, 自定義資源類），深拷貝涉及內存分配、數據複製，開銷大。C++11 引入移動語義，利用右值引用（T&&）將資源「移動」而非複製。

右值引用與移動構造/賦值

• 右值引用綁定到臨時對象（將亡值）。
• 移動構造函數：A(A&& other) noexcept，淺拷貝指針，置空來源指針。
• 移動賦值運算符：A& operator=(A&& other) noexcept，釋放自身資源，接管來源資源，置空來源。

標準庫支持

vector::push_back 提供兩個重載：push_back(const T&)（拷貝）和 push_back(T&&)（移動）。傳遞臨時對象或 std::move(obj) 觸發移動版本，避免拷貝。

代碼示範

class A {
    int* data; size_t len;
public:
    A(size_t n) : len(n), data(new int[n]) {}
    // 移動構造
    A(A&& o) noexcept : data(o.data), len(o.len) { o.data = nullptr; o.len = 0; }
    // 移動賦值
    A& operator=(A&& o) noexcept {
        if (this != &o) { delete[] data; data = o.data; len = o.len; o.data = nullptr; o.len = 0; }
        return *this;
    }
    ~A() { delete[] data; }
    // 交換利用移動
    void swap(A& other) { A tmp = std::move(other); other = std::move(*this); *this = std::move(tmp); }
};

關鍵點

• std::move 將左值轉為右值引用，啟用移動語義。
• 移動後源對象處於「有效但未指定狀態」，不可再使用其資源。
• 若需保留原對象值，請用拷貝而非移動。