左值引用和右值引用
传统的C++语法中就有引用的语法，而C++11中新增了的右值引用语法特性，无论左值引用还是右值引用，都是给对象取别名。
左值是一个表示数据的表达式(如变量名或解引用的指针)，可以获取它的地址+可以对它赋值，左值可以出现赋值符号的左边，右值不能出现在赋值符号左边。定义时const修饰符后的左值，不能给他赋值，但是可以取它的地址。左值引用就是给左值的引用，给左值取别名。
int main()
{
// 以下的p、b、c、*p都是左值
int* p = new int(0);
int b = 1;
const int c = 2;
// 可以取地址
cout << &p << endl;
cout << &b << endl;
cout << &c << endl;
cout << &(*p) << endl;
b = c;
// 以下几个是对上面左值的左值引用
int*& rp = p;
int& rb = b;
const int& rc = c;
int& pvalue = *p;
return 0;
}
右值也是一个表示数据的表达式，如：字面常量、表达式返回值，传值返回函数的返回值(这个不能是左值引用返回)等等，右值可以出现在赋值符号的右边，但是不能出现出现在赋值符号的左边，右值不能取地址。右值引用就是对右值的引用，给右值取别名
int main()
{
double x = 1.1, y = 2.2;
// 以下几个都是常见的右值
10;
x + y;
fmin(x, y);
// 以下几个都是对右值的右值引用
int&& rr1 = 10;
double&& rr2 = x + y;
double&& rr3 = fmin(x, y);
// // 不能取地址
// cout << &10 << endl;
// cout << &(x+y) << endl;
// cout << &fmin(x, y) << endl;
// 这里编译会报错：error C2106: “=”: 左操作数必须为左值
//10 = 1;
//x + y = 1;
//fmin(x, y) = 1;
return 0;
}
需要注意的是右值是不能取地址的，但是给右值取别名后，会导致右值被存储到特定位置，且可
以取到该位置的地址，也就是说例如：不能取字面量10的地址，但是rr1引用后，可以对rr1取地
址，也可以修改rr1。如果不想rr1被修改，可以用const int&& rr1 去引用
int main()
{
double x = 1.1, y = 2.2;
int&& rr1 = 10;
const double&& rr2 = x + y;
rr1 = 20;
int& rr = rr1;
//rr2 = 5.5; // 报错
return 0;
}
注意：左值引用可以连续左值引用，而右值引用是不可以连续右值引用的（右值引用后该变量为左值，不能使用右值引用了）
左值引用与右值引用比较
左值引用总结：
1.左值引用只能引用左值，不能引用右值。
2.但是const左值引用既可引用左值，也可引用右值
int main()
{
// 左值引用只能引用左值，不能引用右值。
int a = 10;
int& ra1 = a;// ra为a的别名
//int& ra2 = 10;// 编译失败，因为10是右值
// const左值引用既可引用左值，也可引用右值。
const int& ra3 = 10;
const int& ra4 = a;
return 0;
}
右值引用总结：
1.右值引用只能右值，不能引用左值。
2.但是右值引用可以move以后的左值。
int main()
{
// 右值引用只能右值，不能引用左值
int&& r1 = 10;
// error C2440: “初始化”: 无法从“int”转换为“int &&”
// message : 无法将左值绑定到右值引用
int a = 10;
//int&& r2 = a; //报错 右值引用只能右值，不能引用左值
// 右值引用可以引用move以后的左值
int&& r3 = move(a);
return 0;
}
总结：
左值引用可以取地址，左值基本都可以出现赋值符号左边也可以出现赋值符号右边，可以修改，但是const修饰的左值，只能获取地址，不能赋值
右值不能出现赋值符号的左边，只能出现在右边，也就是不能修改，右值不能取地址
本质上引用都是用来减少拷贝，提高效率
1.左值引用解决大部分的场景。(做参数、做返回值)
2.右值引用是左值引用一些盲区的补充。
右值引用使用场景和意义
右值引用可以补齐左值引用的短板
namespace lc
{
class string
{
public:
typedef char* iterator;
iterator begin()
{
return _str;
}
iterator end()
{
return _str + _size;
}
string(const char* str = "")
:_size(strlen(str))
, _capacity(_size)
{
//cout << "string(char* str)" << endl;
_str = new char[_capacity + 1];
strcpy(_str, str);
}
// s1.swap(s2)
void swap(string& s)
{
::swap(_str, s._str);
::swap(_size, s._size);
::swap(_capacity, s._capacity);
}
// 拷贝构造
string(const string& s)
:_str(nullptr)
{
cout << "string(const string& s) -- 深拷贝" << endl;
string tmp(s._str);
swap(tmp);
}
// 移动构造
string(string&& s)
:_str(nullptr)
, _size(0)
, _capacity(0)
{
cout << "string(string&& s) -- 移动拷贝" << endl;
//this->swap(s);
swap(s);
}
// 赋值重载
string& operator=(const string& s)
{
cout << "string& operator=(string s) -- 深拷贝" << endl;
string tmp(s);
swap(tmp);
return *this;
}
~string()
{
delete[] _str;
_str = nullptr;
}
char& operator[](size_t pos)
{
assert(pos < _size);
return _str[pos];
}
void reserve(size_t n)
{
if (n > _capacity)
{
char* tmp = new char[n + 1];
strcpy(tmp, _str);
delete[] _str;
_str = tmp;
_capacity = n;
}
}
void push_back(char ch)
{
if (_size >= _capacity)
{
size_t newcapacity = _capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2;
reserve(newcapacity);
}
_str[_size] = ch;
++_size;
_str[_size] = '\0';
}
//string operator+=(char ch)
string& operator+=(char ch)
{
push_back(ch);
return *this;
}
const char* c_str() const
{
return _str;
}
private:
char* _str;
size_t _size;
size_t _capacity; // 不包含最后做标识的\0
};
}
左值引用的使用场景：
做参数和做返回值都可以提高效率。
左值引用的短板：
但是当函数返回对象是一个局部变量，出了函数作用域就不存在了，就不能使用左值引用返回，只能传值返回。
这两个结果相同无论是否左值引用结果都一样，这是第一个是由于编译器优化的结果，而第二个是正常的
总结：
左值引用，引用传参可以减少拷贝
左值引用，引用返回可以减少拷贝，但是效果不明显
右值引用和移动语义解决上述问题：
移动构造本质是将参数右值的资源窃取过来，占为已有，那么就不用做深拷贝了，所以它叫做移动构造，就是窃取别人（将亡值）的资源来构造自己。
注意：
注意：出了作用域，如果返回对象不在了，不能使用引用返回(左值引用和右值引用都不可以)
namespace lc
{
class string
{
public:
typedef char* iterator;
iterator begin()
{
return _str;
}
iterator end()
{
return _str + _size;
}
string(const char* str = "")
:_size(strlen(str))
, _capacity(_size)
{
//cout << "string(char* str)" << endl;
_str = new char[_capacity + 1];
strcpy(_str, str);
}
// s1.swap(s2)
void swap(string& s)
{
::swap(_str, s._str);
::swap(_size, s._size);
::swap(_capacity, s._capacity);
}
// 拷贝构造
string(const string& s)
:_str(nullptr)
, _size(0)
, _capacity(0)
{
cout << "string(const string& s) -- 深拷贝" << endl;
string tmp(s._str);
swap(tmp);
}
// 移动构造
string(string&& s)
:_str(nullptr)
, _size(0)
, _capacity(0)
{
cout << "string(string&& s) -- 移动拷贝" << endl;
//this->swap(s);
swap(s);
}
// 拷贝赋值
string& operator=(const string& s)
{
cout << "string& operator=(const string& s) -- 深拷贝" << endl;
string tmp(s);
swap(tmp);
return *this;
}
// 移动赋值
string& operator=(string&& s)
{
cout << "string& operator=(string&& s) -- 移动赋值" << endl;
swap(s);
return *this;
}
~string()
{
delete[] _str;
_str = nullptr;
}
char& operator[](size_t pos)
{
assert(pos < _size);
return _str[pos];
}
void reserve(size_t n)
{
if (n > _capacity)
{
char* tmp = new char[n + 1];
strcpy(tmp, _str);
delete[] _str;
_str = tmp;
_capacity = n;
}
}
void push_back(char ch)
{
if (_size >= _capacity)
{
size_t newcapacity = _capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2;
reserve(newcapacity);
}
_str[_size] = ch;
++_size;
_str[_size] = '\0';
}
//string operator+=(char ch)
string& operator+=(char ch)
{
push_back(ch);
return *this;
}
const char* c_str() const
{
return _str;
}
void clear()
{
_str[0] = '\0';
_size = 0;
}
private:
char* _str;
size_t _size;
size_t _capacity; // 不包含最后做标识的\0
};
string to_string(int val)
{
string str;
while (val)
{
int i = val % 10;
str += ('0' + i);
val /= 10;
}
reverse(str.begin(), str.end());
return str;
}
}
不仅仅有移动构造，还有移动赋值：
注意：
右值：
1.内置类型表达式的右值，纯右值。
2.自定义类型表达式的右值，将亡值。
3.右值是将亡值而将亡值不一定是右值
一个深拷贝的类，除了实现拷贝构造和拷贝赋值还是实现移动构造和移动赋值。面对这个类，函数传值返回的场景，就能进一步减少拷贝，提高效率
总结：
左值引用通常在传参和传返回值的过程减少拷贝，一般直接是利用左值引用的语法特性，别名特性，减少拷贝。
右值引用，一般是利用深拷贝的类，需要实现移动构造和移动赋值，利用移动构造和移动赋值在传参和传返回值过程中简间接转移资源，减少拷贝
STL中的容器都是增加了移动构造和移动赋值、插入接口函数：
注意：
按照语法，右值引用只能引用右值，但右值引用也能引用左值。因为：有些场景下，可能 真的需要用右值去引用左值实现移动语义。当需要用右值引用引用一个左值时，可以通过move 函数将左值转化为右值。C++11中，std::move()函数位于 头文件中，该函数名字具有迷惑性， 它并不搬移任何东西，唯一的功能就是将一个左值强制转化为右值引用，然后实现移动语义。
使用move函数时，要注意该对象的资源（所开空间），该对象的资源会根据移动赋值、移动拷贝来决定，建议使用完move函数之后不要再使用该对象了
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