将值从本地堆栈移动到堆？ (C++)

Question

如何从方法调用中获取对象即值结果并将其放置在堆上？

例如：

Qt QImage::scaledToWidth 方法 返回 QImage 对象的副本。

我现在在想：

QImage *new_img_on_heap = new QImage(old_imgage_on_heap->scaledToWidth(2000));

这是唯一的方法吗？当我已经在堆栈上有了一个完美的好对象时，似乎它正在经历制作第三个全新对象的麻烦。

我想把它放在堆上的原因是因为真正的 QImage 很大，并且我希望它比当前方法的生命周期更长。我打算在我的班级的一个字段中填充一个指向它的指针。

我知道 QImage 具有某种隐式数据共享，但我不太清楚它在幕后是如何工作的。另外，如果我需要使用设计不如 Qt 的对象，我想知道一个通​​用的解决方案。

Answer 1

对象由其地址来标识。如果你想在另一个地方
地址，你必须建造一个新的；你不能移动物体。 （甚至
对于 C++11，新的“移动”语义实际上并不移动
目的;如果您知道的话，它们提供了一种转移其价值的优化方式
您不需要将其移动到的位置的值。）

Answer 2

首先，在大多数情况下，您应该更喜欢堆栈而不是堆。

其次，当您在堆上分配对象时，您应该将原始指针包装在堆栈上的某个托管对象中。如果不为别的，那就为了异常安全而这样做。

第三，Qt对象通常正是这样做的，即编写没有任何优势new QImage 或 new QMap 等。

不过，将非堆对象移动到堆上的正确方法是

new ObjectType (old_instance)

如果您使用临时对象执行此操作，这样的那么

new ObjectType (create_object ())

它可能会删除额外的副本 （链接对我而言已损坏 - 缓存)

Answer 3

由于方法

QImage QImage::scaledToWidth ( int width, Qt::TransformationMode mode = Qt::FastTransformation ) const

不会返回 QImage 地址（即 QImage& ....），所以我认为你不走运。你被副本困住了。除非您想重新编译 QT 库来更改该函数签名，以便它不返回副本。

无论如何，将该对象放在堆栈上有什么不好？

Answer 4

你可以尝试下面的技巧。想法是将您的值放入某些结构并在堆中构造结构。在这种情况下，复制省略有效。不执行任何复制或移动。不幸的是它在 VS2017 上不起作用。但它可以在 G++ 8+ 中运行，也可能在 VS2019 中运行。

#include <memory>

struct C{

    C() = default;
    C( C&& ) = delete;
    C( C const& ) = delete;

    C& operator=( C&& ) = delete;
    C& operator=( C const& ) = delete;
};

C foo() {
    return C {};
}

struct X {
    C c;

    X() 
        : c (foo()) // here is how trick works
    {
    }
};

int main() {
    auto x = std::make_unique<X>();
}

Answer 5

这个问题的前提是不正确的，因为它假设 QImage 的图像数据与 QImage 对象本身具有相同的生命周期。

我想把它放在堆上的原因是因为真正的QImage很大，我希望它比当前方法的生命周期更长。我打算将指向它的指针填充到我的类的字段中。

这个说法不正确，因为对于像 QImage 这样的东西来说，这将是一件非常糟糕的事情，并且很快就会因弹出“堆栈”限制而失败。这也会使作业变得非常慢！

相反，QImage 与许多处理大型和/或外部数据的 C++ 对象一样，实际上是不同生命周期的内部管理内存的包装器。这可以在QImage源代码中看到< /a>; QImage 包含 QImageData，并且 QImageData malloc 的内部缓冲区与原始 QImage 的生命周期无关。

由于大部分数据位于 QImage“外部”，因此没有理由更喜欢 new QImage 而不是使用 QImage 和自动生命周期（错误地理解）图像数据的存储期限； QImage 实现了理智的复制和移动*，以便共享所有底层图像数据（及其底层分配）。

*在QImage的复制构造器中QImageData 的“引用计数”会短暂延长，直到前一个对象被销毁为止，而在移动过程中，QImageData 的生命周期可以直接转移（在注释中，缺少该对象） 来源？）。无论如何，这两种情况实际上都会复制底层图像数据，这将是昂贵的。

因此，要回答这个问题：new X(non_ptr_X)，并让正确编写的构造函数/设计完成它们的工作，这是一个实现细节；希望是令人满意的性能特征之一。 YMMV。