[c++0x] Lumière sur les rvalue references

Bonjour!

J'ai accès depuis quelques jours à une config Linux, et j'en profite pour tester le mode experimental c++0x de gcc. J'essaie de comprendre les rvalue references et l'impact qu'elles auront sur notre manière de coder, mais je bute sur deux problèmes :

Question 1

Première essai. Une classe "movable" mais pas copiable

Code:

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struct NonCopyable { NonCopyable() = default; NonCopyable(NonCopyable&&) = default; //empeche la copie NonCopyable(const NonCopyable&) = delete; NonCopyable& operator=(const NonCopyable&) = delete; };

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Mais ça ne compile pas. Gcc m'annonce qu'il est impossible d'avoir un move contructeur par défaut. Pourquoi cela ?
Ne pourrait pas avoir un move constructeur qui ferait des move membre à membre ?

Code:

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NonCopyable(NonCopyable&& ncp): membre1(move(ncp.membre1), membre2(move(ncp.membre2), ...

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Question 2

A l'heure actuelle, pour appliquer un traitement sur un objet lourd, la syntaxe revient toujours plus ou moins à foo(HeavyClass&, Param1, Param2, Param3...). Esthétiquement je préfère de beaucoup la syntaxe HeavyClass foo(Param1, Param2, Param3)... mais il y a la copie.

J'avais cru comprendre que les rvalue references allaient réunir les deux mondes et nous permettre ce genre de chose :
X&& foo();
X x = foo();
Sans copie aucune. \0/

Ben il semble que non.

Code:

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std::vector<std::string>&& parse(const std::string& s, char token) { std::vector<std::string> result; std::string::size_type first = 0, last; while (first != std::string::npos) { last = s.find_first_of(token, first); result.push_back(s.substr(first, last - first)); first = s.find_first_not_of(token, last); } return move(result); // move explicite } std::vector<std::string> parse = foo("Le.c++0x.c'est.l'avenir.",'.');

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Segmentation fault. :cry:
Le mode debug confirme que le destructeur de result est appelé en sortant du scope de parse(), avant le move constructeur, d'où la segmentation fault. Or je croyais que le rôle même de std::move était de prolonger un peu les temporaires pour leur donner le temps de faire les opérations impliquant les rvalue reference et seulement ensuite d'être détruit. Ou cela coince-t-il ?

Merci!

Salut,

Juste une remarque concernant dans ton précédent message, un code de ce type:

Code:

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class X { /*...*/ };   X foo();   int main() { X x=foo();   return 0; }

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ne va pas générer une copie* comme tu as l'air de le croire.

* à condition bien entendu d'avoir un bon compilateur qui utilise le NRVO

Ce n'est pas std::vector<std::string>&& parse(const std::string& s, char token)
mais std::vector<std::string> parse(const std::string& s, char token).
Et il n'y a pas besoin de move explicite.

Par contre, je ne suis pas certain que la bibliothèque standard de GCC soit move-aware...

Il faut retourner par valeur, sinon tu retournes une réference vers un temporaire...

Les rvalue references et la move semantics, tout ceci n'est que de la… sémantique ! Autrement dit, cela ne sert qu'à exprimer plus précisément ce que tu attends de ton code.

En outre, la fonction std::move() n'a rien de magique (elle ne prolonge en aucun cas la durée de vie d'une variable). Elle ne sert qu'à préciser que tu veux te servir d'une variable en tant que rvalue reference (en bref, c'est équivalent à un static_cast). Voici par ailleurs sa définition, qui est très simple :

Code:

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template <class T> typename remove_reference<T>::type&& move(T&& a) { return a; }

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Là où c'est intéressant, c'est que cette sémantique te permet de préciser ce que tu veux qu'il se passe quand un objet est envoyé en tant que rvalue reference en paramètre d'une fonction. Par exemple un constructeur (ce sera alors ce qu'on appelle un move constructor). Lorsque tu utilises un move constructor, tu exprimes le fait que l'objet qui est passé en paramètre peut être altéré, vidé, réinitialisé… ça t'est complètement égal, du moment que l'objet construit soit au final égal à l'objet passé en paramètre (ou plutôt sa valeur avant que celui-ci soit altéré, bien sûr).
Mais un move constructor n'a rien de magique. Les instructions que contiennent ce type de constructeur ne font rien figurer de nouveau qu'on ne connaissait pas en C++98.

Voici l'exemple le plus parlant : mettons que tu aies une classe clone_ptr, qui contient un pointeur vers une donnée (peu importe le type de cette donnée).
Dans un copy constructor classique, cette donnée devra être copiée (et ça peut être long, selon la taille de la donnée en question).
Alors que dans un move constructor, on va se contenter de copier le pointeur qui pointe vers cette donnée. D'autre part, on va réinitialiser la valeur du pointeur de l'objet (passé en paramètre du constructeur) à zéro, histoire qu'il n'y ait pas de conflit. Deux affectations de int, et c'est réglé : c'est donc extrêmement rapide. L'inconvénient, c'est que l'objet passé en paramètre du constructeur a été altéré, mais pas de problème, puisque tu as clairement exprimé le fait que ça t'était égal.
Voici le code de cette fameuse classe clone_ptr :

Code:

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template <class T> class clone_ptr { private: T* ptr; public: // construction explicit clone_ptr(T* p = 0) : ptr(p) {}   // destruction ~clone_ptr() {delete ptr;}   // copy semantics clone_ptr(const clone_ptr& p) : ptr(p.ptr ? p.ptr->clone() : 0) {}   clone_ptr& operator=(const clone_ptr& p) { if (this != &p) { delete ptr; ptr = p.ptr ? p.ptr->clone() : 0; } return *this; }   // move semantics clone_ptr(clone_ptr&& p) : ptr(p.ptr) {p.ptr = 0;}   clone_ptr& operator=(clone_ptr&& p) { std::swap(ptr, p.ptr); return *this; }   // Other operations T& operator*() const {return *ptr;} // ... };

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Source : http://www.artima.com/cppsource/rvalue.html

Maintenant, dans un cas concret d'une classe dont les attributs sont des variables de type primaire et des conteneurs de la STL, tu n'auras pas à faire ce type d'opérations de pointeurs, puisque les classes de la lib standard de C++0x définiront des move constructors et des move assignment operator (surcharge d'operator= prenant une rvalue reference). Tu feras donc un move de ta string ou de ton vector, et la lib standard fera ce qu'il faut.


Sinon pour répondre directement à tes questions :
1) Effectivement, tu peux retourner par valeur sans t'inquiéter, renseigne-toi sur la NRVO.
2) Le comité ISO en cause ici : http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg...008/n2583.html

Ton operator=(const clone_ptr&) est mauvais.
Que se passe-t-il si clone lève une exception ?

Je te renvoie aux auteurs de l'article que j'ai cité, à savoir Howard E. Hinnant, Bjarne Stroustrup et Bronek Kozicki :roll:
Je n'ai pas vraiment analysé l'aspect exception-safe de ce code, d'une part parce que ce sont les messieurs du dessus qui l'ont écrit et d'autre part parce que sa raison d'être est plus pédagogique qu'autre chose.

Ces messieurs ne pratiquent donc pas le vénéré "copy and swap" ? :aie:

Apperemment pas... enfin dans ce code à visé didactique. Parce que sinon si j'ai déjà vu des papiers de BS et autres où ils recommandaient bien le copy'n'swap.

Le copy-and-swap, dans le cas des rvalue references, ça consiste le plus souvent à faire juste le swap, non?

Ça ne choque que moi de faire du "copy-and-swap" sur un "non-copyable" ?

clone_ptr n'est pas noncopyable.
On parle de son affectation de copie, là.

Pour les move semantics, un swap n'est pas forcément le meilleur choix puisque l'ancienne ressource ne sera libérée que tardivement.

Merci pour toutes ces réponses. (spécialement à Florian, ton explication était bienvenue)
Bon entre temps j'ai trouvé ça. L'histoire se répète. :?

Citation:

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Envoyé par Florian Goo

2) Le comité ISO en cause ici : http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg...008/n2583.html

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Merci. Pour une raison ou une autre je l'avais manqué.
Et donc, ce move constructeur par défaut :
"Semantically, the default implementation of the move constructor is a recursive move construction of its subobjects. In the event that there is no move constructor defined for a subobject, the copy constructor will be used instead."
La papier a été proposé en mars 2008, mais apparemment n'a pas encore été débattu aux réunions du comité.

Citation:

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Envoyé par Florian Goo

1) Effectivement, tu peux retourner par valeur sans t'inquiéter, renseigne-toi sur la NRVO.

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Certes.
Le problème c'est que la NRVO n'est qu'une optimisation laissé au bon vouloir du compilateur. Si, par exemple, mon objet de retour est un vecteur contenant deux millions d'int, je n'ai vraiment pas envie de voir l'optimisation disparaitre et se transformer en copie en mode debug, par exemple. (et la NRVO est désactivé en debug sous VS2008)

Mais j'ai finalement trouvé comment forcer le move constructeur. Comme indiqué par loufoque la bonne syntaxe est la suivante :

Code:

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A foo(); A a = move(foo());

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Avec dans l'ordre des appels :
Constructeur de A (quelque part dans la fonction foo)
Move constructeur
Destructeur du temporaire
C'est un peu moins efficace que la NRVO, qui n'appelle effectivement qu'un seul constructeur, mais au moins le comportement est assuré.

Citation:

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Envoyé par loufoque

Pour les move semantics, un swap n'est pas forcément le meilleur choix puisque l'ancienne ressource ne sera libérée que tardivement.

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Oui, c'est le problème répertorié ici

Ils proposent de remplacer les swap des move assignement par des clear+swap. Donc, le code d'artima deviendrait:

Code:

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clone_ptr& operator=(clone_ptr&& p) { delete(ptr); // Ressource libérée tout de suite std::swap(ptr, p.ptr); return *this; }

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Citation:

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Envoyé par Arzar

Mais j'ai finalement trouvé comment forcer le move constructeur. Comme indiqué par loufoque la bonne syntaxe est la suivante :

Code:

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1 2	A foo(); A a = move(foo());

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Avec dans l'ordre des appels :
Constructeur de A (quelque part dans la fonction foo)
Move constructeur
Destructeur du temporaire
C'est un peu moins efficace que la NRVO, qui n'appelle effectivement qu'un seul constructeur, mais au moins le comportement est assuré.

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Ne serait-ce pas plutôt

Code:

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1 2	A && foo(); A a = foo();//move construct called if exist, otherwise copy construct or error ?

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Je ne verrais pas l'intérêt du nouvel opérateur && s'il faut se farcir un move explicit à chaque fois.

Par ailleurs, serait-il faux d'avoir une rvalue constante ? (je dirais que oui)

Code:

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void AnotherFoo(const A && a);

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Damned.
Merci d'avoir fait remonter le sujet Camboui, car je l'avais complètement oublié et en effet :

Citation:

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Mais j'ai finalement trouvé comment forcer le move constructeur. Comme indiqué par loufoque la bonne syntaxe est la suivante :

Code:

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1 2 3

Code : A foo(); A a = move(foo());

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C'est une belle connerie :oops:

Entre temps j'ai finalement compris que :
1) GCC contrairement à MSVC active le NRVO même en debug. (le fourbe...:aie:) Il faut utiliser -fno-elide-constructors pour le désactiver.
2) std::move se comporte effectivement comme un simple static_cast<T&&>, il ne faut donc l'utiliser que dans le cas ou l'on veut explicitement transformer une lvalue en rvalue.

Donc au final, il ne faut pas faire :

Code:

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1 2 3

A foo(); A a = move(foo());

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Ni

Code:

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1 2 3

A && foo(); A a = foo();

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Mais bien

Code:

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1 2	A foo(); A a = foo();

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Car foo() renvoie soit un temporaire, donc une rvalue, si la NRVO est désactivé, soit construit sur place. Dans tous les cas c'est efficace.

Bon, d'une manière plus générale, j'étais partis pour écrire un long laîus sur ce que j'avais finalement compris des rvalue reference, mais Stephan T. Lavavej (Développeur pour Visual C++ 10) vient de pulvériser ma misérable tentative.

Ce type est génial, il a déjà écrit une longue explication des lambdas, particulièrement claire et pédagogique, et il vient de remettre le couvert, il y a à peine deux jours avec les values references. Il reprend quasiment les mêmes points que l'article d'artima sauf qu'il les développe sur 37 (!!) pages, pas à pas, avec un exemple clair et compréhensible à chaque étape: c'est le pied. :yaisse2:

Stephan T. Lavavej (alias S.T.L., ça me fera toujours rire)
lambdas, auto, and static_assert Part 1
Rvalue References: C++0x Features in VC10, Part 2

Je me permets d'upper ce topic poru vous poser une petite question. Je trouve pas mal d'usage à ces rvalue, notamment lorsque j'alloue un vector assez gros, et que j'ai besoin de le garder uniquement dans un autre objet, c'est assez pratique car je peux l'allouer quelque part, et le "move" vers un autre objet.

Par contre, quel genre de commentaire peut-on écrire pour signifier que l'on va effectuer un move. Par exemple :

MonConstructor (std::vector<unsigned int> & donnees_);

Quel type de commentaire pusi-je mettre pour prévenir que le tableau original dans la fonction appelante ne va plus être valide car je vais le bouger ? En théorie, je n'aurais pas besoin d'écrire un tel commentaire puisque ce tableau n'a pas vocation d'être réutilisé dans la fonction appelante, mais je trouve ça plus propre de le signaler...

Attention toute fois que l'article sur le blog dev de VS10 n'est plus à jour. Les régles on changés pour les rvalues (et vont encore changé je crois). Enfin je sais pas ce que tu utilises après tout ^^.

Sinon :


/* move semantics */ ? xD

Citation:

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Envoyé par Bakura

MonConstructor (std::vector<unsigned int> & donnees_);

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Je ne sais pas si c'est une faute d'inattention, mais c'est ça qu'il faut écrire :

Code:

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MonConstructor (std::vector<unsigned int> && donnees_);

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Bonjour,
Je n'ai pas très bien compris le système. Quelle est cette mystérieuse "fonction appellante" ? Qui veut déplacer quoi ?

Pourrais-tu donner un bout de code pour fixer les idées ?

Sinon, en général, le code s'auto-commente, car il est impossible de déclencher un déplacement d'une lvalue sans un std::move. Donc dès qu'on voit un std::move(qqchose) alors il faut considérer qu'après le move ce qqchose est dans un état indéterminé.

Exemple :

Code:

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void MaFonctionDuneClasseA () { std::vector<unsigned int> vector;   // Charge de nombreux entiers à partir d'un fichier, et met tout ça dans le vector   // Mais ce vector n'a pas objectif d'être utilisé dans cette classe, juste chargé, alors je le passe à la classe correspondante monAutreObjet.Set (vector);   // Vu que je n'ai plus de raison de l'utiliser ici, autant éviter la copie et le "bouger" }

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Je ne savais pas que c'était &&, je croyais qu'il suffisait de mettre &, et que le && ne servait que pour les valeurs de retours... Mais si effectivement il faut mettre &&, alors ça s'auto-commente :).

Il manque une petite chose, en fait il faut faire :

Code:

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MonAutreObjet::Set(std::vector<unsigned int>&& vec) { ... } void MaFonctionDuneClasseA () { std::vector<unsigned int> vector; // Charge de nombreux entiers à partir d'un fichier, et met tout ça dans le vector // Mais ce vector n'a pas objectif d'être utilisé dans cette classe, juste chargé, alors je le passe à la classe correspondante monAutreObjet.Set (std::move(vector)); // Vu que je n'ai plus de raison de l'utiliser ici, autant éviter la copie et le "bouger" }

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il faut appeller std::move pour forcer le déplacement, car vector est une lvalue (c-a-d une variable qui a un nom, dont on peut prendre l'adresse) donc normalement non déplacable.

std::move permet de dire au compilateur : "je sais ce que je fait, même si vector est une lvalue, tu peux le considerer comme rvalue"
(sd::move est presque équivalent à un static_cast<T&&>() en fait)

C'est un filet de protection supplémentaire. Ca serait beaucoup trop confus et dangereux si un code d'apparence banal " monAutreObjet.Set(vector);" provoquait un déplacement uniquement parce que la fonction Set accepte des std::vector<>&&.

Ce n'est pas un peu redondant ? Car dans la fonction Set de MonAutreObjet, je devrais visiblement appeler de nouveau std::move ?

Code:

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MonAutreObjet::Set(std::vector<unsigned int>&& vec) { monObjet = std::move<std::vector<unsigned int>> (vec_); }

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Non, ce n'est pas redondant car dans l'autre objet on fait directement :

Code:

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MonAutreObjet::Set(std::vector<unsigned int>&& vec) { vec_ = vec; }

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Qui appelle l'opérateur de déplacement de std::vector (operator=(std::vector<>&&)) :ccool:

Ou peut-être ça :

Code:

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1 2 3 4

MonAutreObjet::Set(std::vector<unsigned int>&& vec) { vec_ = std::move(vec); }

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C'est justement sur ce point là que le standard n'est pas fixé…

Ok merci de vos réponses :).

Ouups pardon, Florian a raison :oops:
J'oublie toujours le deuxième move dans la fonction d'arrivée. Désolé.

Il me semble que l'idée du comité c'était d'éviter à tout prix au programmeur de se tirer une balle dans le pied avec des move "silencieux" du type :

Code:

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1 2 3 4 5 6

set(vector<int>&& vec) { vec1 = vec; vec2 = vec; // erreur, vec a déjà été déplacé à la ligne au-dessus ! }

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Alors qu'avec les règles actuelles il faut faire :

Code:

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set(vector<int>&& vec) { vec1 = std::move(vec); vec2 = std::move(vec); // erreur, mais on l'a un peu cherché :) }

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Une dernière chose :

Citation:

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Envoyé par Bakura

et que le && ne servait que pour les valeurs de retours...

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C'est un piège...
Florian, je pense que dans l'article en cours de rédaction sur les rvalue reference il va falloir écrire un gros disclaimer du genre :

Citation:

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Si vous vous sentez dans l'obligation d'écrire du code comme celui-ci :

Code:

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T&& foo() { /*...*/}

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You're doing it wrong :mrgreen:

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Renvoyer une rvalue reference est à proscrire dans 99% des cas, exactement comme pour une référence classique et pour la même raison : car on renvoit une référence sur un objet local, qui disparait à la fin de la fonction.

Vu la façon dont je présente la chose, je pense que le lecteur a peu de chances d'arriver à cette idée… enfin j'espère !
Je garde cette remarque sous le coude ;)

Merci bien, vous m'enlevez bien des soucis, j'ai hâte de pouvoir lire en entier ton article Florian (j'ai commencé à le lire mais il est incomplet encore :aie: ).

Citation:

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Envoyé par Florian Goo

Vu la façon dont je présente la chose, je pense que le lecteur a peu de chances d'arriver à cette idée… enfin j'espère !
Je garde cette remarque sous le coude ;)

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Qu'ouïe-je? Un article sur les rvalues? Sur dvlp? En voilà une nouvelle qu'elle est bonne.

Citation:

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Envoyé par Goten

Qu'ouïe-je? Un article sur les rvalues? Sur dvlp? En voilà une nouvelle qu'elle est bonne.

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Je vais spoiler, il va même avoir DEUX articles sur les R-Value références :ccool:.

Là ça serait même plutôt du teasing, et c'est pas cool du tout pour mes nerfs :p

Pour répondre à la question initiale, je pense que lorsque j'aurais à le faire, j'essaierai de toujours m'arranger pour que le move se trouve en fin de bloc
:

Code:

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1 2 3 4 5 6 7 8 9

void f() { std::vector v2; { std::vector v; .... v2 = std::move(v); } }

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Du coup, c'est quasiment auto-commenté, et plus de risque d'utiliser v au-delà de sa portée.

Par contre, ce n'est malheureusement pas toujours possible...

Je me souviens plus (et j'ai pas envie de tout relire :lol:), est-ce que le compilateur génère, au même titre qu'un constructeur de copie par défaut, un constructeur de mouvement par défaut (et un opérateur d'assignement de mouvement par défaut également) ?

Salut !

Les opérations par défaut de déplacement seront très probablement présentes dans la version finale du C++0x, surtout au vu du dernier papier de Stroustrup et Crowl.

Pour info, il y avait déjà eu quelques papiers proposant d'ajouter la génération par défaut mais c'était à chaque fois des papiers assez vagues, présentant les différents design possibles et explicitant les difficultés, alors que cette fois le papier n'a quasiment aucun commentaire, uniquement les modifications à apporter au standard -> ça sent bon !

Par contre, le draft actuel ne définit pas encore d'opération de déplacement par défaut, et donc aucun des compilateurs ayant implémenté la sémantique de déplacement ne le fait pour le moment.

Ok merci :).

[HS] Au fait, quelqu'un en sait un peu plus sur le 'x' de c++0x? Nan parce qu'à ce train là, ça risque de finir en c++1x :aie: [/HS]

En principe, le draft sera ISO-ifié en moitié/fin 2010 si je ne m'abuse.

D'ailleurs si tu tapes C++0x sur google, la première entrée, c'est C++1x :aie:
Comme tout bon projet informatique, il est normal qu'il ait du retard sur le planning prévu :mouarf:

C++0x0A :roll:

Citation:

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Envoyé par Alp

En principe, le draft sera ISO-ifié en moitié/fin 2010 si je ne m'abuse.

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Par contre, l'ISOification est un processus assez lent, non ? si j'ai bien compris, il peut s'écouler environ deux ans pour passer du draft dinal à la norme proprement dite, ce qui devrait nous conduire tranquillement au C++0C/D :mrgreen: