数据窃取——移动操作

右值引用

C++11标准中引入了一种新的引用类型——右值引用（rvalue reference），右值引用必须绑定到一个右值上，用&&来获取右值引用。

右值

左值表示一个对象的身份，如：

返回左值引用的函数、下标、解引用、前置递增/递减运算符

而右值表示一个对象的值

返回非引用类型的函数、算数运算符、位运算、逻辑运算符、后置递增/递减运算符

我们看出右值有以下特点

1. 右值没有其他用户
   右值是无名的，只在他存在的语句中使用，过后甚至都无法再找到它
2. 右值即将被销毁
   右值是一个字面值或临时变量，使用过后资源就被释放

右值的右值引用不是右值

int &&rr1 = 43;         //字面值是一个右值，声明一个右值引用来绑定它
int &&rr2 = rr1;        //错误，rr1是一个左值

rr1是一个右值引用，但它本身却不是一个右值，原因是rr1是一个变量，有名字并且有着和其他变量一样的生成期，并不是一个临时对象，所以rr1是一个左值。

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拷贝和移动（资源）

类经常会管理一部分资源，形如

class A
{
public:
    string *ps;
    //构造函数，真正分配资源
    A(const string &_s = "hello"):ps(new string(_s)) { 
        cout << "constructed" << endl;
    }
    //析构函数，释放资源
    ~A()
    {
        delete(ps);
        cout << "destructed" << endl;
        system("pause");
    }
    //拷贝构造函数，真正分配资源
    A(const A& rhs):ps(new string(*rhs.ps)) { 
        cout << "copy" << endl;
    }

};

new产生的内存就是我们所称的资源，在用一个类的对象初始化另一个对象时，会执行类的拷贝构造函数（根据拷贝行为的不同又分为深拷贝和浅拷贝，浅拷贝只负责源对象控制资源的指针，并不赋值资源，与源对象共享资源）。
在对象的赋值时也会有类似的行为。

有了右值的概念后，我们发现在用一个临时对象初始化一个类对象或者为其赋值时，这个临时对象和它的资源会被拷贝，而执行完这个语句后，临时对象及其资源就会被销毁，这样就造成了不必要的操作，反正临时对象也是即将被销毁的，我们可否不销毁临时对象的资源，也不拷贝这个资源，而是直接利用这个资源？

于是就有了移动操作——当构造函数或赋值运算符的对象是一个右值时，我们直接把右值的资源“盗取”过来

//移动构造函数
A(A&& rhs):ps(rhs.ps) { 
        rhs.ps = nullptr;
    }

这个移动构造函数做了两件事：

1. 让构造对象的ps指针指向临时变量的资源，构造对象并没有重新new自己的资源
2. 把临时对象的ps指针置为空，临时变量销毁时可以安全的析构，不会把那块资源销毁
   

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std::move

std::move只是返回一个对象的右值引用，用来触发类中定义的移动构造函数、移动赋值运算符

//move在标准库中的实现
template<class _Ty>
    constexpr remove_reference_t<_Ty>&&
        move(_Ty&& _Arg) _NOEXCEPT
    {   // forward _Arg as movable
    return (static_cast<remove_reference_t<_Ty>&&>(_Arg));
    }

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移动赋值运算符

用一个临时对象为类的对象赋值时，同样可以使用移动操作来避免不必要的拷贝。

//移动赋值操作
A& A::operator=(A &&rhs)
{
    this->ps = rhs.ps;
    rhs.ps = nullptr;
}

实际上还有一个更加通用和安全的写法

A& A::operator=(A rhs)
{
    //类中定义的void swap(const A&,cosnt A&)操作
    //并非std::swap 
    //
    swap(*this,rhs);
    return *this;
}

void A::swap(const A& lhs,const A& rhs)
{
    using std::swap;
    swap(lhs.ps,rhs.ps);
}

operator=接受一个A的对象而不是引用，在参数传递时会构造一个临时对象

这样的操作是安全的，因为临时对象会正常的析构

在传参时的那一次构造也合理的，根据实参是左值还是右值，会调用拷贝或是移动构造函数

• 如果是左值，左值的资源不应该被销毁，这一次拷贝必不可少
• 如果是右值，调用移动构造函数并没有分配新的资源，不会造成浪费