Existem várias situações que ou você fica fazendo manipulações específicas para evitar cópia de dados ou permite que estas cópias sejam feitas criando um custo de desempenho.
Isto normalmente ocorre em tipos em que se deseja a semântica de tipo de valor (veja mais sobre o assunto nessa e nessa resposta, é outra linguagem mas a ideia é a mesma) que normalmente são armazenados no stack ou como parte integrante de um outro objeto no heap. Ou seja você trabalha efetivamente com o valor do dado e não com uma referência para o efetivo valor. Mas para evitar o custo de cópia desses valores alguns tipos são acessados por referência - através de um ponteiro - mantendo sua semântica de valor. String é um caso bem típico.
É verdade que alguns tipo podem ser otimizados pelo compilador e isto acontecia com string, por exemplo. Mas o compilador não sabe de todos os tipos. Era precisa permitir que cada tipo fosse definido de tal forma que a otimização sempre fosse feita.
Com o std::move
é possível mover um valor para outra referência. Isto é feito através de um ponteiro, é muito barato.
Alguém pode estar se perguntando, por que precisa mover? Por que não copia como sempre foi feito no C++? O problema da cópia é que ela retém propriedade do objeto (do valor).
Quando você tem semântica de valor, você nunca tem duas ou mais referências para um objeto (um valor) porque ele é auto referenciado, o valor existe por si só. Quando você copia o valor, a cópia é outro objeto e tem outro proprietário (uma variável, por exemplo). Apesar de inicialmente os valores serem iguais, eles passam ser dois objetos completamente diferentes e independentes.
Você quer garantir que estes tipos que possuem referência mas usam semântica de valor também não tenham mais de um proprietário. Uma simples cópia, criaria uma nova referência para o objeto. Isto tem implicações em ambientes de execução concorrente e complicaria o gerenciamento automático da memória porque teria que controlar quantas referências o objeto tem e só quando tenha zero é que o objeto deva ser destruído.
Como a possibilidade de mover, estamos indicando ao compilador que o objeto só pode ter um proprietário, que não tem como dois proprietários tentarem acessar o objeto simultaneamente e não precisa controlar quantos proprietário tem. Isto simplifica muito tudo o que tem que ser feito no seu código e o que o compilador tem que gerar para controlar o tempo de vida do objeto.
Sempre deu para fazer isto, mas agora tem uma forma padronizada e que o compilador pode se beneficiar já que é padrão. Ele pode tomar decisões baseadas nisto.
Na prática este std:move
desaparece do código depois de compilado. Ele serve mesmo para informar como o compilador deve lidar com aquilo.
Isto possibilitou criar o std:unique_ptr
que simplificou muito o gerenciamento automático da memória sem implicar em overhead de processamento ou memória. E isto é uma revolução para o C++.
A implementação dele é bem simples, é mais ou menos assim:
template <class T>
typename remove_reference<T>::type&&
move(T&& a) {
return a;
}
Exemplo de uso:
template <class T> swap(T& a, T& b) {
T tmp(a); //a passa ter duas referências p/ "a", a original que passou o parâmetro e aqui
a = b;//e agora duas cópias para "b"
b = tmp; //mais um cópia para "tmp" que já é cópia para "a"
}
Veja a diferença:
template <class T> swap(T& a, T& b) {
T tmp(std::move(a)); //nenhuma cópia é feita em nenhum do casos, só ponteiros se movimentam
a = std::move(b);
b = std::move(tmp);
}
Coloquei no GitHub para referência futura.
Quando você usa o std:move
a variável está abrindo mão da propriedade do objeto. Que pode ser dada de volta pelo novo proprietário.
Certamente tem muito mais para falar sobre o assunto. E tudo o que eu disse é uma simplificação.
Referência na Wikipedia.
Documentação pré-oficial.