C++11 右值引用与移动语义详解及容器性能优化

运行结果会清晰展示不同场景下的构造行为。值得注意的是，emplace 系列接口虽然更高效，但涉及可变参数模板，我们后续章节再展开讲解。

自定义 List 的移动语义支持

下面是自己实现 list 的右值版本 push_back。核心在于 insert 函数的重载以及 move 的正确使用。

// List.h
namespace bit {
    template<class T>
    struct ListNode {
        ListNode<T>* _next;
        ListNode<T>* _prev;
        T _data;

        ListNode(const T& data = T()) :_next(nullptr), _prev(nullptr), _data(data) {}
        
        // 右值构造函数
        ListNode(T&& data) :_next(nullptr), _prev(nullptr), _data(move(data)) {}
    };

    template<class T, class Ref, class Ptr>
    struct ListIterator {
        typedef ListNode<T> Node;
        typedef ListIterator<T, Ref, Ptr> Self;
        Node* _node;

        ListIterator(Node* node) :_node(node) {}
        Self& operator++() { _node = _node->_next; return *this; }
        Ref operator*() { return _node->_data; }
        bool operator!=(const Self& it) { return _node != it._node; }
    };

    template<class T>
    class list {
        typedef ListNode<T> Node;
    public:
        typedef ListIterator<T, T&, T*> iterator;
        typedef ListIterator<T, const T&, const T*> const_iterator;

        iterator begin() { return iterator(_head->_next); }
        iterator end() { return iterator(_head); }

        void empty_init() {
            _head = new Node();
            _head->_next = _head;
            _head->_prev = _head;
        }

        list() { empty_init(); }

        // 左值版本
        void push_back(const T& x) { insert(end(), x); }
        
        // 右值版本
        void push_back(T&& x) { insert(end(), move(x)); }

        iterator insert(iterator pos, const T& x) {
            Node* cur = pos._node;
            Node* newnode = new Node(x);
            Node* prev = cur->_prev;
            prev->_next = newnode;
            newnode->_prev = prev;
            newnode->_next = cur;
            cur->_prev = newnode;
            return iterator(newnode);
        }

        iterator insert(iterator pos, T&& x) {
            Node* cur = pos._node;
            Node* newnode = new Node(move(x));
            Node* prev = cur->_prev;
            prev->_next = newnode;
            newnode->_prev = prev;
            newnode->_next = cur;
            cur->_prev = newnode;
            return iterator(newnode);
        }

    private:
        Node* _head;
    };
}

在测试代码中，我们需要确保包含必要的头文件。实际开发中，这种手动管理内存的方式较少见，但理解其底层逻辑对于掌握 C++ 内存模型至关重要。通过对比左右值引用的处理差异，我们可以更清晰地看到移动语义如何减少不必要的资源分配与释放开销。