Quelle est la méthode la plus efficace pour renvoyer et réinitialiser une variable membre ?

Question

Quelle est la manière la plus efficace de mettre en œuvre GetDeleteObjects ci-dessous ?

class Foo {
public:
  std::vector<Bar> GetDeleteObjects();
private:
  std::vector<Bar> objects_;
}

std::vector<Bar> Foo::GetDeleteObjects() {
  std::vector<Bar> result = objects_;
  objects_.clear();
  return result;
}

Actuellement, c'est au moins la copie de objects_ vers result qui est exécutée. Cela peut-il être accéléré avec std::move par exemple ?

Answer 1

Vous pourriez intervertir les vecteurs :

std::vector<Bar>
Foo::GetDeleteObjects() {
  std::vector<Bar> result;
  result.swap(objects_);
  return result;
}

Answer 2

Vous pouvez utiliser la construction de mouvement pour les types sensibles au mouvement tels que std::vector<T> :

std::vector<Bar>
Foo::GetDeleteObjects() {
     std::vector<Bar> result(std::move(objects_));
     objects_.clear(); // objects_ left in unspecified state after move
     return result;
}

Le transfert au cours du déplacement des constructions a très probablement déjà réinitialisé les pointeurs et le fichier clear() ne fera rien. Étant donné qu'il n'y a aucune garantie quant à l'état d'un objet déplacé, il est malheureusement nécessaire de clear() .

Answer 3

Les trois autres réponses sont correctes et je n'ai donc rien à ajouter ici en termes de réponse à la question, mais puisque l'OP est intéressé par l'efficacité, j'ai compilé toutes les suggestions dans clang avec -O3.

Il n'y a pratiquement rien entre deux des solutions, mais la std::exchange se distingue par la production d'un code plus efficace sur mon compilateur, avec l'avantage supplémentaire qu'il est idiomatiquement parfait.

J'ai trouvé les résultats intéressants :

donné :

std::vector<Bar> Foo::GetDeleteObjects1() {
    std::vector<Bar> tmp;
    tmp.swap(objects_);
    return tmp;
}

se traduit par des résultats :

__ZN3Foo17GetDeleteObjects1Ev:
    .cfi_startproc
    pushq   %rbp
Ltmp0:
    .cfi_def_cfa_offset 16
Ltmp1:
    .cfi_offset %rbp, -16
    movq    %rsp, %rbp
Ltmp2:
    .cfi_def_cfa_register %rbp
    movq    $0, 8(%rdi)          ; construct tmp's allocator
    movq    $0, (%rdi)           ;... shame this wasn't optimised away
    movups  (%rsi), %xmm0        ; swap
    movups  %xmm0, (%rdi)
    xorps   %xmm0, %xmm0         ;... but compiler has detected that
    movups  %xmm0, (%rsi)        ;... LHS of swap will always be empty
    movq    16(%rsi), %rax       ;... so redundant fetch of LHS is elided
    movq    %rax, 16(%rdi)
    movq    $0, 16(%rsi)         ;... same here
    movq    %rdi, %rax
    popq    %rbp
    retq

donné :

std::vector<Bar>
Foo::GetDeleteObjects2() {
    std::vector<Bar> tmp = std::move(objects_);
    objects_.clear();
    return tmp;
}

se traduit par des résultats :

__ZN3Foo17GetDeleteObjects2Ev:
    .cfi_startproc
    pushq   %rbp
Ltmp3:
    .cfi_def_cfa_offset 16
Ltmp4:
    .cfi_offset %rbp, -16
    movq    %rsp, %rbp
Ltmp5:
    .cfi_def_cfa_register %rbp
    movq    $0, 8(%rdi)         ; move-construct ... shame about these
    movq    $0, (%rdi)          ; ... redundant zero-writes
    movups  (%rsi), %xmm0       ; ... copy right to left ...
    movups  %xmm0, (%rdi)
    movq    16(%rsi), %rax
    movq    %rax, 16(%rdi)
    movq    $0, 16(%rsi)      ; zero out moved-from vector ...
    movq    $0, 8(%rsi)       ; ... happens to be identical to clear()
    movq    $0, (%rsi)        ; ... so clear() is optimised away
    movq    %rdi, %rax    
    popq    %rbp
    retq

enfin, étant donné :

std::vector<Bar>
Foo::GetDeleteObjects3() {
    return std::exchange(objects_, {});
}

Le résultat est très plaisant :

__ZN3Foo17GetDeleteObjects3Ev:
    .cfi_startproc
    pushq   %rbp
Ltmp6:
    .cfi_def_cfa_offset 16
Ltmp7:
    .cfi_offset %rbp, -16
    movq    %rsp, %rbp
Ltmp8:
    .cfi_def_cfa_register %rbp
    movq    $0, (%rdi)            ; move-construct the result
    movq    (%rsi), %rax
    movq    %rax, (%rdi)
    movups  8(%rsi), %xmm0
    movups  %xmm0, 8(%rdi)
    movq    $0, 16(%rsi)          ; zero out the source
    movq    $0, 8(%rsi)
    movq    $0, (%rsi)
    movq    %rdi, %rax
    popq    %rbp
    retq

Conclusion :

La méthode std::exchange est à la fois parfaite d'un point de vue idiomatique et efficace d'un point de vue optimal.

Answer 4

L'expression idiomatique serait d'utiliser std::exchange (depuis C++14) :

std::vector<Bar> Foo::GetDeleteObjects() {
  return std::exchange(objects_, {});
}

Notez que cela suppose que l'attribution d'une valeur initialisée à un vector équivaut à appeler clear ; ce sera le cas à moins que vous n'utilisiez des allocateurs avec état avec la fonction propagate_on_container_move_assignment Dans ce cas, il convient de réutiliser explicitement l'allocateur :

std::vector<Bar> Foo::GetDeleteObjects() {
  return std::exchange(objects_, std::vector<Bar>(objects_.get_allocator()));
}

Answer 5

Mise à jour :
Richard a raison. Après avoir jeté un coup d'œil à la définition de std::move Il traite un pointeur au lieu d'une valeur réelle, ce qui est plus intelligent que ce que je pensais. La technique ci-dessous est donc obsolète.

Ancien (obsolète) :
Vous pouvez utiliser des pointeurs

class Foo {
public:
  Foo();
  std::vector<Bar> GetDeleteObjects();

private:
  std::vector<Bar> objects1_;
  std::vector<Bar> objects2_;

  std::vector<Bar> *currentObjects_;
  std::vector<Bar> *deletedObjects_;
}

Foo::Foo() :
  currentObjects_(&objects1_)
  , deletedObjects_(&objects2_)
{
}

Foo::GetDeleteObjects() {
  deletedObjects_->clear();

  std::swap(currentObjects_, deletedObjects_);

  return *deletedObjects;
}