关于左值和右值的定义
左值和右值在c中就存在,不过存在感不高,在c++尤其是c++11中这两个概念比较重要,左值就是有免费精选名字大全的变量(对象),可以被赋值,可以在多条语句中使用,而右值呢,就是临时变量(对象),没有免费精选名字大全,只能在一条语句中出现,不能被赋值。
在 c++11 之前,右值是不能被引用的,最大限度就是用常量引用绑定一个右值,如 :
const int& i = 3;
在这种情况下,右值不能被修改的。但是实际上右值是可以被修改的,如 :
t().set().get();
t 是一个类,set 是一个函数为 t 中的一个变量赋值,get 用来取出这个变量的值。在这句中,t() 生成一个临时对象,就是右值,set() 修改了变量的值,也就修改了这个右值。
既然右值可以被修改,那么就可以实现右值引用。右值引用能够方便地解决实际工程中的问题,实现非常有吸引力的解决方案。
右值引用
左值的声明符号为”&”, 为了和左值区分,右值的声明符号为”&&”。
给出一个实例程序如下
#include void process_value(int& i) { std::cout << "lvalue processed: " << i << std::endl; } void process_value(int&& i) { std::cout << "rvalue processed: " << i << std::endl; } int main() { int a = 0; process_value(a); process_value(1); }
结果如下
wxl@dev:~$ g++ -std=c++11 test.cpp wxl@dev:~$ ./a.out lvalue processed: 0 rvalue processed: 1
process_value 函数被重载,分别接受左值和右值。由输出结果可以看出,临时对象是作为右值处理的。
下面涉及到一个问题:
x的类型是右值引用,指向一个右值,但x本身是左值还是右值呢?c++11对此做出了区分:
things that are declared as rvalue reference can be lvalues or rvalues. the distinguishing criterion is: if it has a name, then it is an lvalue. otherwise, it is an rvalue.
对上面的程序稍作修改就可以印证这个说法
#include void process_value(int& i) { std::cout << "lvalue processed: " << i << std::endl; } void process_value(int&& i) { std::cout << "rvalue processed: " << std::endl; } int main() { int a = 0; process_value(a); int&& x = 3; process_value(x); }
wxl@dev:~$ g++ -std=c++11 test.cpp wxl@dev:~$ ./a.out lvalue processed: 0 lvalue processed: 3
x 是一个右值引用,指向一个右值3,但是由于x是有免费精选名字大全的,所以x在这里被视为一个左值,所以在函数重载的时候选择为第一个函数。
右值引用的意义
直观意义:为临时变量续命,也就是为右值续命,因为右值在表达式结束后就消亡了,如果想继续使用右值,那就会动用昂贵的拷贝构造函数。(关于这部分,推荐一本书《深入理解c++11》)
右值引用是用来支持转移语义的。转移语义可以将资源 ( 堆,对象等 ) 从一个对象转移到另一个对象,这样能够减少不必要的临时对象的创建、拷贝以及销毁,能够大幅度提高 c++ 应用程序的性能。临时对象的维护 ( 创建和销毁 ) 对性能有严重影响。
转移语义是和拷贝语义相对的,可以类比文件的剪切与拷贝,当我们将文件从一个目录拷贝到另一个目录时,速度比剪切慢很多。
通过转移语义,临时对象中的资源能够转移其它的对象里。
在现有的 c++ 机制中,我们可以定义拷贝构造函数和赋值函数。要实现转移语义,需要定义转移构造函数,还可以定义转移赋值操作符。对于右值的拷贝和赋值会调用转移构造函数和转移赋值操作符。如果转移构造函数和转移拷贝操作符没有定义,那么就遵循现有的机制,拷贝构造函数和赋值操作符会被调用。
普通的函数和操作符也可以利用右值引用操作符实现转移语义。
转移语义以及转移构造函数和转移复制运算符
以一个简单的 string 类为示例,实现拷贝构造函数和拷贝赋值操作符。
class mystring { private: char* _data; size_t_len; void _init_data(const char *s) { _data = new char[_len+1]; memcpy(_data, s, _len); _data[_len] = '