现代C++ 理解右值引用

右值引用是C++11中新增新的引用类型。

右值引用只不过是一种新的 C++ 语法。

基于右值引用，引申出的 2 种 C++ 编程技巧：移动语义和完美转发，难以理解。

引入目的 作用好处

引入右值引用的主要目的是提高程序运行效率。有些对象在复制时需要进行深复制（拷贝），深拷贝往往非常耗时。合理使用右值引用可以避免深复制操作。

右值引用通过减少内存的重复申请、拷贝和释放，有效的提高C++程序的性能。

 

左值和右值

左值是可寻址的变量；（有名称，能获取其存储地址的实例对象）

右值是不可寻址的字面量，或者表达式求值过程中创建的可寻址的无名临时对象；

无名的临时变量只能在赋值号的右边，而不能出现在赋值号左边。

左值持久性，右值短暂性。

 

左值的英文简写为“lvalue”，右值的英文简写为“rvalue”。很多人认为它们分别是“left value”、“right value” 的缩写，其实不然。

lvalue 是“loactor value”的缩写，可意为存储在内存中、有明确存储地址（可寻址）的数据，而 rvalue 译为 "read value"，指的是那些可以提供数据值的数据（不一定可以寻址，例如存储于寄存器中的数据）。

 

例如，语句

a = b + c，

其中，a在等号左边，有名，可寻址，且生命周期持久，称为左值；

b+c在等号右边，无名，且在该语句结束后即被销毁从而结束生命周期，被称为右值。

 

判断某个表达式是左值还是右值，最常用的有以下 2 种方法。

1) 可位于赋值号（=）左侧的表达式就是左值；只能在赋值号右侧的表达式就是右值。举个例子：

int a = 15;

15 = a; //错误，15 不能为左值

其中，变量 a 就是左值，而字面量 15 是右值。左值也可以当做右值使用，例如：

int b = 20; // b 是左值

a = b; // a、b 都是左值，只不过将 b 当做右值使用

 

2) 有名称的、可以获取到存储地址的表达式为左值；反之是右值。

a 和 b 是变量名，且通过 &a 和 &b 可以获得他们的存储地址，因此 a 和 b 都是左值；而字面量 15、20，它们没有名称，也无法获取其存储地址（字面量通常存储在寄存器中），因此 15、20 都是右值。

 

int &&   rr1 =2;    //正确，字面值常量是右值

int &&   rr2 =rr1;   //错误，表达式rr1是左值！

 

注意： 变量 rr1是左值，我们不能将一个右值引用直接赋值给另一个右值引用类型上。

 

右值引用概念

左值引用

C++98/03 标准中的引用也称为左值引用。

int n= 10;

int &a = n; //正确

int &b = 10;    //错误

如上所示，编译器允许我们为 左值 n建立引用，但不可以为右值10建立引用。

const int &b = num;

const int &c = 10;

旧标准可以使用常量左值引用操作右值， 但是无法修改右值。

右值引用

右值引用，可以引用右值，因而称为“右值引用”。

右值引用可以引用无名的临时变量。

右值引用可以修改右值

定义右值引用的格式如下：

类型 && 引用名 = 右值表达式；

例如：

class A{};

A & rl = A();   //错误，无名临时变量 A() 是右值，因此不能初始化左值引用 r1

A && r2 = A();   //正确，因 r2 是右值引用

 

&&的由来

volatile，pointer（*），reference（&），rvalue reference（&&）

使用

声明即进行初始化 

同左值引用一样，右值引用也必须   声明即进行初始化   操作，且只能使用  右值进行初始化，比如：

int num = 10;

//int && a = num;   //右值引用不能被初始化为左值

int && a = 10;

右值引用还可以修改右值

和常量左值引用不同的是，右值引用还可以修改右值。例如：

int && a = 10;

a = 50;

cout << a << endl;

程序输出结果为 50。

常量右值引用无用处

C++ 语法上是支持定义常量右值引用的，例如：

const int&&  a = 10;   //编译器不会报错

但这种定义并无用处。

一方面，右值引用主要用于移动语义和完美转发，其中前者需要有修改右值的权限；

常量右值引用的作用就是引用一个不可修改的右值，这项工作完全可以交给常量左值引用完成。