C++ 右值引用

向右看齐 2022-08-18 14:28 181阅读 0赞

# **右值引用** #

--------------------

今天平安夜，要不是女巫用药，要不是狼人一刀刀长老身上了。。。  
开个玩笑。。。

*  右值引用
    
     *  起源
     *  左值右值
     *  右值引用的应用
     *  参考

--------------------

## **起源** ##

因为同学的大作业看了看模板类，可能以前学得也比较糙，也有可能之前用的书没有讲到C++ 11的新特性所以并没有注意到这个概念，直到看到如下代码《C++ Primer》（第5版）584页：

template <typename T> class Blob{
    public:
        //...
        void push_back(T &&t);//移动版本
        //...
    };

居然第一次看到双取地址符的写法，一下子把我看呆了，都不知道怎么查。。StackOverFlow上面显然有人跟我遇到了一样的问题，[http://stackoverflow.com/questions/4549151/c-double-address-operator][http_stackoverflow.com_questions_4549151_c-double-address-operator]。。这种写法就代表**`右值引用(rvalue reference)`**

--------------------

## **左值右值** ##

说起这个真的是个非常让人头疼的概念：  
左值是一个指向某内存空间的表达式，并且可以通过&获取内存，而右值就是非左值。这种解释真是让人云里雾里的，简单的来说，“左值既可以在赋值号的左边也可以在赋值号的右边，而右值只能出现在右边。”，这个论断在大多数情况下是有效的，比如说：

int a=10;
    int b=(a+1);//b是左值
    int c=b;
    a+1=c;//error a+1是右值

再举个例子说：  
在编译器里面敲下如下代码：

int i=1;
    ++(i++);//编译器报错

这里错误提示：表达式必须是可修改的左值，而如果这样写：

int i =1;
    (++i)++;

就没有问题。  
说远点，以前有人问`i++`，和`++i`两个表达式究竟哪个效率高？  
[http://stackoverflow.com/questions/24853/what-is-the-difference-between-i-and-i][http_stackoverflow.com_questions_24853_what-is-the-difference-between-i-and-i]  
一个说法是`++i`效率高，因为`++i`返回左值，并不进行拷贝操作，而`i++`返回的则是右值。  
仔细研究这两个表达式的过程就更加清晰了：

//i++
    {
        int temp = i;
        i=i+1;
        return temp;
    }
    //++i;
    {
        i=i+1;
        return &i;
    }

想起之前学习const的时候说过一点[c++ const限定符][c_ const]，因为必须将左值绑定到引用上，但是使用常量引用去“绑定”一个右值，示例：

int &i=1;//error  非常量引用的初始值必须为左值
    const int &i=1;//ok相当于
    {
        const int temp=1;
        const int &i = temp;
    }

扯远了，简单的理解，左值是一个对象，右值是一个值。

--------------------

## **右值引用的应用** ##

加入右值引用的概念，当然要跟左值引用区分了，其实左值引用就是我们之前认知世界中的引用，而新标准中为了区分左值右值引用，用双取地址符（&&）来指代右值引用，其好处是可以实现移动语义（Move Sementics）和精确传递（Perfect Forwarding），回到最早提到的关于`push()`函数的移动版本：

template <typename T> class Blob{
    public:
        //...
        void push_back(T &&t);//移动版本
        //...
    };

在使用时，我们要额外使用新标准提供的`std::move()`函数：强制实现转移语义，直接使用变量的返回值，并强制认为是一个右值，这个函数也将返回该右值引用。在某些编译换进下，`move()`函数还起到了`swap()`的功能：

std::string str = "Hello";
    std::vector<std::string> v;
    v.push_back(str);
    v.push_back(std::move(str));

通过单步调试观察`string str`，和`vector<string> v`的值，结果如下：

![单步结果1][1]  
单步调试结果1  
![单步调试2][2]  
单步调试结果2  
在使用移动语义的时候发现 `str`的为空了，这是因为作为一个右值，他已经 `return`了。

--------------------

## **参考** ##

[http://en.cppreference.com/w/cpp/utility/move][http_en.cppreference.com_w_cpp_utility_move]  
[http://www.cplusplus.com/reference/utility/move/][http_www.cplusplus.com_reference_utility_move]  
[http://www.zhihu.com/question/22111546][http_www.zhihu.com_question_22111546]  
[http://jxq.me/2012/06/06/%E8%AF%91%E8%AF%A6%E8%A7%A3c%E5%8F%B3%E5%80%BC%E5%BC%95%E7%94%A8/][http_jxq.me_2012_06_06_E8_AF_91_E8_AF_A6_E8_A7_A3c_E5_8F_B3_E5_80_BC_E5_BC_95_E7_94_A8]

[http_stackoverflow.com_questions_4549151_c-double-address-operator]: http://stackoverflow.com/questions/4549151/c-double-address-operator
[http_stackoverflow.com_questions_24853_what-is-the-difference-between-i-and-i]: http://stackoverflow.com/questions/24853/what-is-the-difference-between-i-and-i
[c_ const]: http://blog.csdn.net/zhangxiao93/article/details/50385658
[1]: /images/20220731/80ad7f0fd4074dfdaaf4e5974b8a01f7.png
[2]: /images/20220731/f8b5169ad24b4accae044ebea2fc0786.png
[http_en.cppreference.com_w_cpp_utility_move]: http://en.cppreference.com/w/cpp/utility/move
[http_www.cplusplus.com_reference_utility_move]: http://www.cplusplus.com/reference/utility/move/
[http_www.zhihu.com_question_22111546]: http://www.zhihu.com/question/22111546
[http_jxq.me_2012_06_06_E8_AF_91_E8_AF_A6_E8_A7_A3c_E5_8F_B3_E5_80_BC_E5_BC_95_E7_94_A8]: http://jxq.me/2012/06/06/%E8%AF%91%E8%AF%A6%E8%A7%A3c%E5%8F%B3%E5%80%BC%E5%BC%95%E7%94%A8/