4

Tengo un objeto que internamente almacena una colección bastante pesada de objetos. Esta colección se rellena bajo demanda, es decir, si la colección no es necesaria no se va a rellenar en la vida:

class Objeto
{
  std::vector<int> coleccion;

  // Solo una factoría puede crear objetos de este tipo
  Objeto();

  void RellenarColeccion()
  { /* ... */ }

public:

  // No se admiten copias
  Objeto(Objeto const&) = delete;

  // Constructor move
  Objeto(Objeto &&) = default;

  std::vector<int> const& Coleccion()
  {
    if( coleccion.empty() )
      RellenarColeccion();

     return coleccion;
  }
};

La clase funciona perfectamente. Al devolver una referencia a la colección se evitan copias y el programa acaba funcionando razonablemente bien... hasta que surje la necesidad de copiar la colección del objeto.

Esta necesidad surje en una situación particular en la que lo único que interesa del objeto es su colección interna:

Objeto NuevoObjeto() // Función que emula la factoría
{ return Objeto; }

int main()
{
  // Se invoca la sintaxis move y la copia es bastante liviana
  Objeto o1 = NuevoObjeto();

  // Obtenemos la colección vía referencia. Evitamos la copia
  auto& v1 = o1.Coleccion();

  // El problema lo tenemos cuando del objeto solo queremos su coleccion
  // La copia es demasiado pesada
  auto v2 = NuevoObjeto().Coleccion();

  // Y no nos podemos quedar con la referencia
  auto& v3 = NuevoObjeto().Coleccion(); // Referencia a objeto destruido
}

¿Existe alguna solución que permita aprovechar la sintaxis move realizando cambios solo en Objeto? Lo esperable sería lo siguiente:

int main()
{
  // caso 1: se accede por referencia
  Objeto o1 = NuevoObjeto();
  auto& v1 = o1.Coleccion();

  // caso 2: Se llama a la sintaxis move para evitar la copia del vector
  auto v2 = NuevoObjeto().Coleccion();
}
4
  • A ver si lo entiendo bien, ¿lo que quieres es copiar el contenido de un objeto a otro usando las referencias?
    – DanielGS
    el 30 ago. 2017 a las 11:32
  • @DanielGS echa un vistazo al último código. Lo que busco es una forma de evitar una copia al crear v2
    – eferion
    el 30 ago. 2017 a las 11:33
  • Relacionado: en.cppreference.com/w/cpp/language/copy_elision
    – SJuan76
    el 30 ago. 2017 a las 12:01
  • @SJuan76 relacionado con pinzas. Lo que hay en ese enlace no te va a dar la respuesta
    – eferion
    el 30 ago. 2017 a las 12:23

2 respuestas 2

2

Es posible marcar una función miembro para que sea llamada cuando se aplica sobre un objeto temporal (u objeto de tipo valor-derecho), para ello se añade && al final de la firma de la función, esto es conocido como "cualificadores de referencia" o "referencia a valor-derecho para *this", si usas estas funciones a tu Objeto:

std::vector<int> const& Coleccion() &
{
    if( coleccion.empty() )
        RellenarColeccion();

    return coleccion;
}

// Esta version de Coleccion sera llamada cuando el objeto sea un temporal
std::vector<int> Coleccion() &&
{
    if( coleccion.empty() )
        RellenarColeccion();

    return std::move(coleccion);
 // ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ <-- movemos la coleccion fuera del temporal
}

En la versión que usa una referencia a valor derecho para *this, usamos std::move para transformar la coleccion interna del objeto temporal en un vector valor-derecho, el cuál será usado para construir el std::vector<int> resultante que, al estar recibiendo un valor-derecho, moverá el contenido en lugar de copiarlo1. Para ver si esto funciona como necesitas, he hecho unos cambios en tu clase de ejemplo:

class Objeto
{
    using type_t = chivato;
    ::vector<type_t> coleccion;

    Objeto() { std::cout << this << ' ' << __FUNCTION__ << '\n'; }

    friend Objeto NuevoObjeto(); // Otorgamos acceso a los miembros privados para la factoria

    void RellenarColeccion()
    { coleccion.emplace_back(); } // Anyadimos un objeto como prueba

public:
    ~Objeto() { std::cout << this << ' ' << __FUNCTION__ << '\n'; } // mostramos mensaje al destruir

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

    std::vector<type_t> const& Coleccion() &
    {
        std::cout << "No temporal\n";
        if( coleccion.empty() )
            RellenarColeccion();

        return coleccion;
    }


    std::vector<type_t> Coleccion() &&
    {
        std::cout << "Temporal\n";
        if( coleccion.empty() )
            RellenarColeccion();

        return std::move(coleccion);
    }
};

He añadido unos mensajes en la construcción y destrucción de Objeto y cambiado el tipo del objeto contenido en la colección a este:

struct chivato
{
    chivato() { std::cout << this << ' ' << __FUNCTION__ << '\n'; }
    ~chivato() { std::cout << this << ' ' << __FUNCTION__ << '\n'; }
};

Con dichos cambios, si ejecutamos este código en main:

std::cout << "Objeto en main\n";
Objeto o1 = NuevoObjeto();
std::cout << "Referencia a coleccion\n";
auto& v1 = o1.Coleccion();

std::cout << "\nObjeto temporal del que se obtiene coleccion\n";
auto v2 = NuevoObjeto().Coleccion();
std::cout << "Despues\n";

Tenemos esta salida2:

Objeto en main
0x000000000001 Objeto
Referencia a coleccion
No temporal
0x0000001 chivato

Objeto temporal del que se obtiene coleccion
0x000000000002 Objeto
Temporal
0x0000002 chivato
0x000000000002 ~Objeto
Despues
0x0000002 ~chivato
0x000000000001 ~Objeto
0x0000001 ~chivato

Vemos que el primer Objeto (0x000000000001) crea una colección con el elemento 0x0000001 y se lee dicha colección mediante la función Coleccion que no se aplica sobre temporales, no vemos que el elemento 0x0000001 sea destruido.

En la segunda parte se crea un Objeto temporal (0x000000000002) que contiene el elemento 0x0000002 y acto seguido se destruye el Objeto sin que el elemento (0x0000002) sea destruido, eso significa que la colección ha sido movida, también podemos ver que se ha llamado la versión de Coleccion que se llama sobre temporales.

Después del mensaje Después se llaman los destructores del elemento de la colección del Objeto creado temporalmente desde la factoría (0x0000002), seguidamente se llama al destructor del primer Objeto (0x000000000001) creado el cuál llama al destructor de su único elemento (0x0000001).

Este comportamiento nos demuestra que no ha habido copia de la colección obtenida del temporal (de haber habido copia se vería una construcción-destrucción adicional de elementos de colección).

Puedes ver el código funcionando En Wandbox 三へ( へ՞ਊ ՞)へ ハッハッ.


1Atención, usar std::move en una instrucción return evita la optimización del valor de retorno.

2He editado las direcciones de memoria, por claridad y porque en diferentes ejecuciones son diferentes valores.

0

Vale, lo que tienes es lo siguiente:

  std::vector<int> const& Coleccion()
  {
    if( coleccion.empty() )
      RellenarColeccion();

     return coleccion;
  }

Como puedes ver, ahí retornas una lista, por lo que se hará una copia al crear v2. Lo que puedes hacer es retornar un puntero a esa colección, así simplemente estarás pasando una dirección en vez de toda una lista completa.

Podrías hacerlo retornando un void * y posteriormente haciendo un casting a tu std::vector:

int *coleccion = (int*)coleccion; //siendo coleccion lo que te ha retornado Coleccion()
std::vector<int > v(coleccion, coleccion+ len); //len es el tamaño de tu std::vector original

La modificación que propongo de tu método Coleccion() quedaría así:

  void * const& Coleccion()
  {
    if( coleccion.empty() )
      RellenarColeccion();

     return (void*)&coleccion[0];  //retornamos la dirección de la primera posición
  }

Así lo que haces es trabajar con referencias y no con copias de datos. Espero que te sirva.

4
  • Si siempre vas a trabajar con un std::vector<int> entonces puedes cambiar void * por int *
    – DanielGS
    el 30 ago. 2017 a las 11:46
  • "puedes cambiar void * por int *" mejor no :) el C++ moderno se encamina al desuso de punteros en crudo, y más aún punteros sin tipo subyacente (como punteros a void) si los punteros fuesen una solución, serían en todo caso los punteros inteligentes no punteros en crudo. el 30 ago. 2017 a las 12:00
  • Coincido con @PaperBirdMaster. Exponer punteros puede ser peligroso porque no sabes quien va a copiarse el puntero y el mismo puede acabar recibiendo un delete... La respuesta debería ser compatible con el main que cierra la pregunta sin hacerle cambios
    – eferion
    el 30 ago. 2017 a las 12:32
  • Has caído en la trampa de estos dos pájaros; uno hace la pregunta cuando el otro ya preparó la respuesta.
    – user4717
    el 30 ago. 2017 a las 13:41

Tu Respuesta

By clicking “Publica tu respuesta”, you agree to our terms of service and acknowledge that you have read and understand our privacy policy and code of conduct.

¿No es la respuesta que buscas? Examina otras preguntas con la etiqueta o formula tu propia pregunta.