C++左值/右值/左值引用/右值引用-优快云博客

1）C++入门级小知识，分享给将要学习或者正在学习C++开发的同学。

2）内容属于原创，若转载，请说明出处。

3）提供相关问题有偿答疑和支持。

左值和右值的概念：

早期的c语言中关于左值和右值的定义：
左值是可以位于赋值运算符"="左侧的表达式（当然，左值也可以位于"="的右侧）;
右值是不可以位于赋值运算符 "="左侧的表达式;

区分左值和右值的一个简单办法是：看能不能对表达式取地址，如果能，则为左值、当然也可以充当右值，如果不能为右值。

如下：

int a;
int b;
a = b;
b = a;
以上a和b都可以位于运算符=的左侧，因此a,b都是左值；

int c;
c = 100; //ok
100 = c; //err
以上常量100只能位于运算符=的右侧因此常量100是右值

不过在 C++ 里面，左值和右值不能这样定义。根据《C++ Primer》的说法，左值和右值可以这样区分：
一个表达式是左值还是右值，取决于我们使用的是它的值还是它在内存中的位置（作为对象的身份）。
也就是说一个表达式具体是左值还是右值，要根据实际在语句中的含义来确定。

如下：
int foo=100;
int bar;

// 将 foo 的值赋给 bar，保存在 bar 对应的内存中
// foo 在这里作为表达式是右值；bar 在这里作为表达式是左值
// 但是 foo 作为对象，既可以充当左值又可以充当右值
bar = foo;

因为 C++ 中的对象本身可以是一个表达式，所以这里有一个重要的原则，即
在大多数情况下，需要右值的地方可以用左值来替代，但需要左值的地方，一定不能用右值来替代。

又有一个重要的特点，即
左值存放在对象中，有持久的状态；而
右值要么是字面常量，要么是在表达式求值过程中创建的临时对象，没有持久的状态

左值引用和右值引用的概念：
左值引用是常见的引用，所以一般在提到「对象的引用」的时候，指得就是左值引用。
如果我们将一个对象的内存空间绑定到另一个变量上，那么这个变量就是左值引用。
在建立引用的时候，我们是将内存空间绑定，因此我们使用的是一个对象在内存中的位置，这是一个左值。
因此，我们不能将一个右值绑定到左值引用上。另一方面，由于常量左值引用保证了我们不能通过引用改变对应内存空间的值，因此我们可以将右值绑定在常量引用上。

如下是左值引用：（左值引用只能绑定到左值上，const引用除外）
int foo=42;
int& bar = foo; // OK: foo 在此是左值，将它的内存空间与 bar 绑定在一起
int& baz = 42; // Err: 42 是右值，不能将它绑定在左值引用上
const int& qux = 42; // OK: 42 是右值，但是编译器可以为它开辟一块内存空间，绑定在 qux 上

c++11中新加了右值引用&&：
对右值进行绑定的引用就是右值引用，他的语法是这样的A&&，通过双引号来表示绑定类型为A的右值。通过&&我们就可以很方便的绑定右值了；
如下是右值引用：（右值引用也是引用，但是它只能且必须绑定在右值上）。
int foo=42;
int& bar = foo; // OK: 将 foo 绑定在左值引用上
int&& baz = foo; // Err: foo 可以是左值，所以不能将它绑定在右值引用上
int&& qux = 42; // OK: 将右值 42 绑定在右值引用上
int&& quux = foo * 1; // OK: foo * 1 的结果是一个右值，将它绑定在右值引用上
int& garply = foo++; // Err: 后置自增运算符返回的是右值，不能将它绑定在左值引用上
int&& waldo = foo--; // OK: 后置自减运算符返回的是右值，将它绑定在右值引用上

由于右值引用只能绑定在右值上，而右值要么是字面常量，要么是临时对象，所以：
右值引用的对象，是临时的，即将被销毁；并且
右值引用的对象，不会在其它地方使用。

我们思考一个问题：右值引用本身是左值还是右值？或者可以先思考一下它的对偶问题：左值引用本身是左值还是右值？

先看下面的代码：
int foo(42);
int& bar = foo; // bar 是对 foo 的左值引用
int& baz = bar; // baz 是对 bar 的左值引用，因而 bar 是右值
int qux = ++foo; // 前置自增运算符返回左值引用，在这里赋值给 qux，此时左值引用作为右值
观察上面代码，不难发现，左值引用本身既可以是左值，又可以是右值。它具体是左值还是右值，依然取决于它作为表达式时候的作用。更仔细地观察可以发现，
如果左值引用作为一个变量被保存下来了，那么它就可以是左值（当然也可以起到右值的作用）；而如果左值引用是一个临时变量（例如函数的返回值），那么它就是右值。

同理可以用在右值引用上。

class Type;
void foo(Type&& bar) {
// 将右值引用作为 Type 的构造函数的参数
// 此时匹配 Type::Type(const Type& orig), 即拷贝构造函数
// bar 是左值
Type baz(bar);
}
Type&& qux();
quux = qux(); // qux 的返回值是 Type 类型的右值引用，此时右值引用是右值
和左值引用一样，右值引用本身也既可以作为左值也可以作为右值。并且，同样的是：如果右值引用作为变量被保存下来了，那么应该把它当做是一个左值看待；否则应当作为右值看待。

因此，不论是左值引用还是右值引用，都有

当引用作为变量被保存下来，那么它是左值；否则
它是右值。