c++之简述左值引用(&)与右值引用(&&)

本文介绍了C++中右值引用(&&)的概念及其与左值引用(&)的区别。通过实例解释了右值引用如何绑定到临时对象,并讨论了其在移动构造和赋值中的作用。

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  1. &与&&

  对于在C++中,大家对于符号“ & ”的第一映像是引用和取地址,对符号“ && ”的第一映像是逻辑与。但是在C++11中我们会看到下方这种表示方法:

int &&k=i+k;

  对于第一眼见到上述的表达方式时,估计会一脸懵逼。下面对此做一个简述。
  引用 & 是一个类型变量的别名。
  通常使用 “ & ”是作为普通的左值引用,左值是可以放在赋值号 “ = ”的左边的值。
  &&是右值引用,右值是只能放在 “ = ” 右边的值,右值没有一个 “ 变量 ”名字。如:

int && k =i+j

  i+j 返回的值可以视做是放在一个临时存放内存空间里的,这个空间并不能用来赋值,你不能些i+j=5等; && 可以把这种临时的值和存在变量里的值区分开来。
  右值短暂,右值只能绑定到临时对象。所引用的对象将要销毁或对象没有其他用户。
  初始化时右值引用一定要用一个右值表达式绑定,初始化之后,可以用左值表达式或修改右值引用的所引用临时对象的值。
  右值引用是对临时对象的一种引用,它是在初始化时完成引用的,但是右值引用不代表引用临时对象后,就不能改变右值引用所引用对象的值。仍然可以在初始化后改变临时对象的值。

  对于引用类型,可以用于它所引用对象类型的可以用的地方(把他当成普通变量),只不过用到的值是它所引用的对象的值,还可以用于移动构造和赋值函数的地方。

### C++左值引用引用的概念及区别 #### 左值引用 (lvalue reference) 左值引用表示的是对象的身份,即它指向内存中的某个位置。左值引用可以绑定到变量或具有持久存储的对象上。对于非常量左值引用 `T&` 和常量左值引用 `const T&` 的特性如下: - 非常量左值引用 (`T&`) 只能绑定到左值,并且可以通过该引用改变所指对象的内容。 - 常量左值引用 (`const T&`) 则既可以绑定到左值也可以绑定到,但是不允许通过此引用来修改被引用的数据。 ```cpp int a = 10; int &ref_a = a; // 绑定到左值 'a' // int &ref_b = 5; // 错误:不能将临时绑定到非常量左值引用 ``` #### 引用 (rvalue reference)C++11 起引入了引用这一概念,形式为 `T&&`。引用主要用于捕获那些即将销毁的资源(通常是临时对象),以便利用这些资源而无需创建额外副本,进而提高程序效率。具体来说: - 非常量引用 (`T&&`) 主要应用于移动语义完美转发之中; - 对于常量引用 (`const T&&`) 实际应用较少见,因为通常不需要对一个只读的临时对象做任何改动。 ```cpp std::string s1 = "hello"; std::string &&s2 = std::move(s1); // 将 's1' 标记为可转移状态并绑定给引用 's2' void func(std::string&& str){ // 处理参数... } func("world"); // 字符串字面量作为临时对象传递给接受引用形参的函数 ``` --- ### 使用场景分析 当涉及到复杂的对象如容器、字符串等时,使用引用能够显著减少不必要的深拷贝开销,在某些情况下甚至可以直接接管原有资源的所有权而不必复制数据本身。这不仅提高了运行速度还降低了内存消耗[^1]。 此外,引用配合模板技术实现了所谓的“完美转发”,使得泛型编程更加灵活高效;而对于简单内置类型的处理,则没有必要刻意区分引用,因为这类类型的操作成本较低,优化空间有限[^3]。
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