左值、右值、左值引用和右值引用

左值和右值

什么是左值和右值？

按照我们常规理解左值就是在等号左边的值，右值是等号右边的值。如果你要这么理解，你就会发现遇到++i或i++这一类的语句你就开始混乱了！

其实左值和右值是我们习惯性的叫法，他的全拼应该是：
左值是：locator value(可寻址的数据）
右值是：read value（不可寻址的数据或用来读的数据）

我们常规去理解，应该理解为：
在该程序语句之后能再找到该值，就是左值；否则就是右值。就是不可寻址！

举例说明

左值：

++x;
y*=33;
//这里面++x是直接对x自增，我们得到的值就是x的值，
//是可以后来直接使用x这个变量去使用这个值的。

右值：

x++;
y+3;
123；
//y+3这个值会被计算，但是没有被承接到，
//后来即便我们再用y+3去获得这个临时的值，大小是一样的，
//但不是我上次计算的那个值，我又经过了以此计算的到的。

//x++;这个从底层去分析：
//x++会产生一个临时变量，用来保存x+1的值，
//等到语句结束，将x+1赋值给x.
//但是语句没结束时，这个临时变量时在寄存器中保存的，一个计算结果的临时变量，
//此时是不可寻址的！！即右值。

程序分析

#include
#include

#define func(x)  _func(x,"func("#x")") 
using namespace std;

void _func(int &x,string str){ //左值值重载_func()
    cout << str << "left value !"<<endl;
    return ;
}

void _func(int &&x,string str){ //右值重载_func()
    cout << str << "right value !"<<endl;
    return ;
}
int main(){
    int x = 3;
    int y = 4;
    func(123);
    func(x++);
    func(++x);
    func(x*3);
    func(x*=3);
    func(y/4);
    func(y/=4);
    return 0;
}

输出结果为：

func(123)right value !
func(x++)right value !
func(++x)left value !
func(x*3)right value !
func(x*=3)left value !
func(y/4)right value !
func(y/=4)left value !

左值引用和右值引用

什么是左值引用和右值引用？

• 什么是引用？

引用表示为符号“&”；
引用就是用另外的名称来索引到该变量。

左值引用

左值引用得到的就是还是一个左值。

#include
using namespace std;
int main(){
    int a = 10;
    int &b = a;
    cout << b << endl; //输出为10
    b = 5;
    cout << a << endl; //输出为5
    cout << &a << " " << &b << endl; //a和b的地址相同。
    return 0;
}

分析：

其中a和b都是左值，他们都是一个变量，且都是表示相同地址上存放的某个int类型的数。
且此时输出a和b的地址是一样的。

右值引用 (important!!!）

右值引用的使用常常在自定义类中，可以查看该博文去理解。

右值引用操作符为 “&&”；
右值引用得到的是一个左值。
右值引用通常将一个临时变量拿过来用。
右值引用最主要的功能是解决的是自定义类重复构造冗余的问题。

下面三种情况就告诉你什么时右值引用？为什么要有右值引用？

• 未使用右值引用时且不去承接返回值：

//"test2.cpp"
#include
using namespace std;

class A{
    int x;
    public:
    A(int x = 0):x(x){
        cout << this << ":default constructor"<<endl;
    }
    A(const A&a):x(a.x){
        cout << this << ":copy constructor"<<endl;

    }
    A operator+(const A& a){
        return A(x+a.x);
    }
    ~A(){
        cout << this << ":destructor"<<endl;
    }
};

int main(){
    A a(1),b(3);
    a+b;

    cout << "====================="<<endl;
    return 0;
}

通过关闭返回值优化g++ test2.cpp -fno-elide-constructor ，可以看到结果：

0x7fffbe1e127c:default constructor   //A a(1)
0x7fffbe1e1280:default constructor   //A b(3)
0x7fffbe1e1244:default constructor   //A(a.x+b.x)
0x7fffbe1e1284:copy constructor      //return A(a.x+b.x)->返回值会调用拷贝构造给承接a+b的变量A。代码中没有承接到a+b，会立马构析。
0x7fffbe1e1244:destructor
0x7fffbe1e1284:destructor
=====================   //程序结束后构析
0x7fffbe1e1280:destructor
0x7fffbe1e127c:destructor

• 使用对象A直接去承接返回值

int main(){
    A a(1),b(3);
    A c = a+b;   //此时用A类对象C承接返回值。

    cout << "====================="<<endl;
    return 0;
}

关闭返回值优化，得到结果：

0x7ffd08697558:default constructor
0x7ffd0869755c:default constructor
0x7ffd08697524:default constructor  //A(a.x+b.x)
0x7ffd08697564:copy constructor  //return A(a.x+b.x)的临时对象
0x7ffd08697524:destructor  ~A(a.x+b.x)
0x7ffd08697560:copy constructor  //A C = (return A(a.x+b.x)) 拷贝构造
0x7ffd08697564:destructor
=====================
0x7ffd08697560:destructor
0x7ffd0869755c:destructor
0x7ffd08697558:destructor
//可以看到产生大量的拷贝构造，临时变量我没有救火，卫视拷贝了一个拿来用。

• 使用右值引用且承接返回值

int main(){
    A a(1),b(3);
    A &&c = a+b;  //右值引用

    cout << "====================="<<endl;
    return 0;
}

关闭返回值优化，得到结果：

0x7ffc22247b74:default constructor
0x7ffc22247b78:default constructor
0x7ffc22247b44:default constructor
0x7ffc22247b7c:copy constructor
0x7ffc22247b44:destructor
=====================
0x7ffc22247b7c:destructor
0x7ffc22247b78:destructor
0x7ffc22247b74:destructor
//可以发现return A(a.x+b.x)产生的临时对象直接被C用了，没产生多余的拷贝构造。

右值引用就是把右值变成左值，通常实在C++返回值上，对于自定子类的重复拷贝做了重要改善，大大提高了C++的效率。
右值引用的概念是C++中的重要概念！！！！。

左值和右值的转换

左值变右值

• 通过move(class value)函数

move()可以通过man手册查看。

• 通过通用转换 forward
• • 通过引用const &

变成只读，也是不能放在等号左边

右值变左值

• 通过右值引用&&

• 通过通用转换 forward