C++11右值引用

概念

左值和右值

• 左值

左值是一个可以被取地址、修改的对象或变量，其具有固定的内存地址。

左值可以出现在赋值语句的左边，因为它们表示一个可被修改的存储位置。

int a = 1;	// a就是一个左值

• 右值

右值是那些不能被取地址、只能读取的数据。

右值通常包括常量、表达式结果、字符串字面量和临时变量（传值返回的函数返回值）等。

右值出现在赋值语句中的右边，计算得到某个数值或数据，再赋给左值。

int x = 1, y = 2;		//1、2是右值
int a = x + y;			//(x + y) 是右值
string name = "yyjs";	//"yyjs"是右值

左值引用和右值引用

    C++11新特性 本质上都是进行取别名

• 左值引用

用&符号表示，可以绑定到一个左值，因为它们都可取地址

int a = 1;
int &ref_a = a; // 左值引用

• 右值引用

用&&符号表示，只能绑定到一个右值（临时变量、表达式、字面量等）

int &&rr1 = 1; 	// 右值引用
double&& rr2 = 1.2 + 2.9;

值得一提的是对于右值引用,如rr1、rr2。它们给右值取别名后，会分配特定的存储空间，通过右值引用，可以取地址，可以被修改。使用const修饰右值引用，禁止修改。

• const左值引用

左值引用不能引用右值，右值是临时的、不可修改的。不能将权限放大

const左值引用可以引用右值，保证数据不会修改

void show(const string& str)
{
    cout << str << endl;
}
int main
{
    show("12345");//使用右值传参
}

• move()

被move后的左值能够赋值给右值引用

int a = 1;
//int &&rr2 = a; error
int &&rr2 = std::move(a); 

使用

左值引用

我们通常使用左值引用作为参数和返回值

void func1(const string& s){}
string& get(){}

都是为了减少(深)拷贝的消耗，提高效率

---

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。

string iTos(int value)
{
    string str;
    ...
    return str;
}

string s = iTos(123);

右值引用和移动语义

来解决左值引用的短板，提高效率

如果在string类中增加

移动构造函数

class string
{
public:
	// s1.swap(s2)
	void swap(string& s)
	{
		::swap(_str, s._str);
		::swap(_size, s._size);
		::swap(_capacity, s._capacity);
	}

	// 移动构造
	string(string&& s)
		:_str(nullptr)
		, _size(0)
		, _capacity(0)
	{
		swap(s);
	}
	。。。
private:
	char* _str;
	size_t _size;
	size_t _capacity; // 不包含最后做标识的\0
};

对于iTos()的使用，调用到移动构造。

string s = iTos(123);

    对于s的创建调用的是其构造函数。iTos()的返回值string对象是一个“将亡值”，即将消耗的对象。编译器会进行识别，并且调用string的移动构造函数string(string&& s){}，函数内通过swap()将资源进行转移，从而避免深拷贝的消耗。

移动赋值

// 移动赋值
string& operator=(string&& s)
{
    swap(s);
    return *this;
}

string s;
s = iTos(123);//调用移动赋值

同理

move()

string s1("hello today~");
string s3 = std::move(s1);

同理，s1的资源通过右值引用，移动构造转移给了s3，并且s1为空。

完美转发

万能引用

在模板中，&&符号代表万能引用，既能接收左值又能接收右值

template <class T>
void PrefectForward(T&& t) {}

---

右值被引用之后会被储存到特定的位置，而这个储存位置在函数参数中是可以被取地址和修改的，因此实际上已经退化为左值了

如果想在万能引用中保持右值属性，就需要完美转发

完美转发

要想在参数传递过程中保持其原有的属性，需要在传参时调用，forward()函数

template<class T>
void PerfectForward(T&& t)
{
	func(std::forward<T>(t));
}

完美转发在传参的过程中保留对象原生类型属性

使用示例：

template<class T>
struct ListNode
{
	T _data;
	ListNode* _next = nullptr;
	ListNode* _prev = nullptr;
};
template<class T>
class list
{
	typedef ListNode<T> node;
public:
    。。。
	// 右值引用版本
	void push_back(T&& x)
	{					//完美转发
		insert(_head, std::forward<T>(x));
	}
    
	// 右值引用版本
	void insert(node* pos, T&& x)
	{
		node* prev = pos->_prev;
		node* newnode = new node;
       //完美转发，同时会去调用T类的移动构造函数(如果有)
		newnode->_data = std::forward<T>(x);

		prev->_next = newnode;
		newnode->_prev = prev;
		newnode->_next = pos;
		pos->_prev = newnode;
	}
private:
	node* _head;
};

list<string> lt;
lt.push_back("world");//右值

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