左值与右值

Lvalue:可以出现在 operator= 左边的

Rvalue:只能出现在operator= 右边的

int a = ;
int a = b;
a = b;
a = a + b;
a + b = a; // error,a + b 是右值 string s1 = "hello";
string s2 = "world";
s1 + s2 = s1; // ok
string() = "world" // ok

注意,虽然 string 等许多容器的临时对象可以被赋值,但编译器见到临时对象会认为它是右值!

int foo() { return ; }
...
int x = foo(); // ok
int y = &foo(); // error
foo() = ; // error

简单地说,能取到地址的(在内存中,而不是在寄存器中)就是右值,其余都是左值。

Rvalue Reference 右值引用

当赋值操作的右边是右值(rvalue),左边的对象不需要特意分配内存去存放这个拷贝(copy),而可以搬移(move)右边对象的资源。

用于解决不必要的拷贝和实现完美转发(perfect forwarding)。

Move Semantics 移动语义

move 相当于 浅拷贝 + 打断原指针,原来的对象无法再使用。

STL 许多地方使用到了右值引用和 move 语义,如 vector 中的 insert() 函数

iterator insert(const_iterator pos, const value_type& x);
iterator insert(const_iterator pos, const value_type&& x) // 接受右值引用
{ return emplace(pos, std::move(x)); } // 将左值变量放到std::move()中,就取得了它的右值引用

Perfect Forwading 完美转发

一个 Unperfect Forwarding 不完美转发的例子

 void process(int& i) {
cout << "process(int&): " << i << endl;
} void process(int&& i) {
cout << "process(int&&): " << i << endl;
} void forward(int&& i) {
cout << "forward(int&&): " << i << ", ";
process(i);
} int main() {
int a = ;
process(a); // process(int&): 0
process(); // process(int&&): 1
process(move(a)); // process(int&&): 0
forward(); // forward(int&&): 2, process(int&): 2
// Rvalue经由forward()传给另一个函数却变为Lvalue
// 原因是传递过程中它变成了named object
forward(move(a)); // forward(int&&): 0, process(int&): 0
// forward(a); // error, cannot bind 'int' lvalue to 'int&&'
return ;
}

这时需要使用 std::forward<T>(),保留参数的左/右值特性。

void forward(int&& i) {
cout << "forward(int&&): " << i << ", ";
process(std::forward<int>(i));
} int main() {
int a = ;
forward(); // forward(int&&): 2, process(int&&): 2
forward(move(a)); // forward(int&&): 0, process(int&&): 0
return ;
}

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