C++11——右值引用和移动语义

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一、左值

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1.1、什么是左值？什么是左值引用？

一般请何况：左值是一个表示数据的表达式(如变量名或解引用的指针)，我们可以获取它的地址+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。
特殊请何况：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。

代码如下：

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;
	// 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; 
}

二、右值

2.1 什么是右值？什么是右值引用

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。

代码如下：

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);
	// 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的位置，这样就可以取到该位置的地址。
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;
	 rr2 = 5.5;  // 报错
	 return 0; 
 }

三、左值引用和右值引用的比较

3.1 左值引用总结

1. 左值引用只能引用左值，不能引用右值
2. const左值引用既可以引用左值，也可以引用右值

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; }

3.1 右值引用总结

1. 右值引用只能右值，不能引用左值
2. 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;
	 // 右值引用可以引用move以后的左值
	 int&& r3 = std::move(a);
	 return 0;
 }

四、右值引用的应用

左值引用的短板：

当我们的函数返回对象是一个局部变量时，出了作用域就不存在了，就不能使用左值引用返回只能使用传值返回，传值返回会导致至少使用一次拷贝构造（深拷贝），在一些旧一点的编译器中有可能是两次拷贝构造，一些新一点的编译器会进行优化。

4.1右值引用中的移动语义

移动构造

移动构造本质是将参数右值的资源窃取过来，占位已有，那么就不用做深拷贝了，所以它叫做移动构造，就是窃取别人的资源来构造自己。

// 移动构造
string(string&& s)
	 :_str(nullptr)
	 ,_size(0)
	 ,_capacity(0) 
 {
	 cout << "string(string&& s) -- 移动语义" << endl;
	 swap(s);
}
int main()
{
	 bit::string ret2 = bit::to_string(-1234);
	 return 0; 

}

移动构造中不会新开空间去进行拷贝数据，所以就会提高效率。

移动赋值

在bit::string类中增加移动赋值函数，再去调用bit::to_string(1234)，不过这次是将bit::to_string(1234)返回的右值对象赋值给ret1对象，这时调用的是移动构造。

// 移动赋值
string& operator=(string&& s) 
{
	cout << "string& operator=(string&& s) -- 移动语义" << endl;
	swap(s);
	return *this; 
}
int main()
{
	 bit::string ret1;
	 ret1 = bit::to_string(1234);
	 return 0; 
 }