std::move理解

本章所有内容均从C++ Primer摘录总结
1.为什么要使用std::move？
  常规情况下，我们不能将一个右值引用绑定到一个左值上。如下图所示：

int &&rr1 = 42;			//正确：字面常量的右值
int &&rr2 = rr1;		//错误：表达式rr1是左值

为了能避免这个错误，我们标准库引入了std::move，如下所示，使用了std::move后便可以进行，当然对于移动后的rr1我们可以销毁或赋予新值，但却不能够使用它。

int &&rr2 = std::move(rr1);  //正确

2.std::move是如何实现的
  标准库对std::move是这样定义的

template <typename T>
typename remove_reference<T>::type&& move(T&& t)
{
	return static_case<typename remove_reference<T>::type&&>(t);
}   

      首先，函数参数T&&是一个指向模板类型参数的右值引用，通过引用折叠，此参数可以与任何类型的实参匹配（可以传递左值或右值，这是std::move主要使用的两种场景)。关于引用折叠如下：

      公式一）X& &、X&& &、X& &&都折叠成X&，用于处理左值

string s("hello");
std::move(s) => std::move(string& &&) => 折叠后 std::move(string& )
此时：T的类型为string&
typename remove_reference<T>::type为string 
整个std::move被实例化如下
string&& move(string& t) //t为左值，移动后不能在使用t
{
	//通过static_cast将string&强制转换为string&&
	return static_case<string&&>(t); 
}

      公式二）X&& &&折叠成X&&，用于处理右值

std::move(string("hello")) => std::move(string&&)
//此时：T的类型为string 
//     remove_reference<T>::type为string 
//整个std::move被实例如下
string&& move(string&& t) //t为右值
{
	return static_case<string&&>(t);  //返回一个右值引用
}

简单来说，右值经过T&&传递类型保持不变还是右值，而左值经过T&&变为普通的左值引用.

②对于static_cast<>的使用注意：任何具有明确定义的类型转换，只要不包含底层const,都可以使用static_cast。

double d = 1;
void* p = &d;
double *dp = static_cast<double*> p; //正确

const char *cp = "hello";
char *q = static_cast<char*>(cp); //错误：static不能去掉const性质
static_cast<string>(cp); //正确 

③对于remove_reference是通过类模板的部分特例化进行实现的，其实现代码如下

//原始的，最通用的版本
template <typename T> struct remove_reference{
	typedef T type;  //定义T的类型别名为type
};

//部分版本特例化，将用于左值引用和右值引用
template <class T> struct remove_reference<T&> //左值引用
{ typedef T type; }

template <class T> struct remove_reference<T&&> //右值引用
{ typedef T type; }   
  
//举例如下,下列定义的a、b、c三个变量都是int类型
int i;
remove_refrence<decltype(42)>::type a;             //使用原版本，
remove_refrence<decltype(i)>::type  b;  		   //左值引用特例版本
remove_refrence<decltype(std::move(i))>::type  b;  //右值引用特例版本 

总结：

std::move实现，首先，通过右值引用传递模板实现，利用引用折叠原理将右值经过T&&传递类型保持不变还是右值，而左值经过T&&变为普通的左值引用，以保证模板可以传递任意实参，且保持类型不变。然后我们通过static_cast<>进行强制类型转换返回T&&右值引用，而static_cast<T>之所以能使用类型转换，是通过remove_refrence<T>::type模板移除T&&，T&的引用，获取具体类型T。