左值 右值 拷貝構造 移動構造

2021-10-05 12:13:45 字數 3560 閱讀 2468

讀此篇文章,你得先了解變數在暫存器中的賦值過程和生命週期。

左值的意思很簡單,就是左邊的值,在程式語言中,左邊的值一般來說是變數

int var =

10;

此時 var 就是左值。準確的來說左值就是可以被賦值的值,也就是變數。

還是上面那段**,在右邊的就是右值,所以10就是右值,這麼解釋其實並不完全對。因為可能有些人會認為 這種情況也是右值:

int var =10;

int param = var;

有些人會理解成var 此時變成了右值。實際上右值很好理解,可以理解為常量,記憶體中實際的值。簡單的來說,右值是不能被賦值的,比如 10 不能寫成 10 = 11 。

說到右值,就得說右值引用,那麼可以用來做什麼? 看下面這個例子

int

getint()

int&& var =

getint()

;return

0;

如果沒有用右值引用,那麼getint會返回int後會出現乙個臨時變數,臨時變數用來給var賦值。但是此時使用了右值引用,那麼var使用的其實就是getint中的10,會延長臨時變數的生命週期。

我們都知道,在clone的時候,如果類中有指標成員,那麼在做拷貝的時候通常會進行深拷貝,像這種:

class

parent

parent()

:son

(new

son())

;parent

(const parent& parent)

:son

(new

son(parent.son));

//深拷貝

};

這麼做沒有什麼不對,但是此時,你不想讓使用者了解這個類具體的構造過程,所以你寫了個factory,像這樣:

parent getparent()

//使用者使用

parent p =

getparent()

;

這種情況下,資源會被浪費到什麼地步?關閉編譯器優化我們理一下過程

getparent中會構造一次parent

getparent在返回時會進行析構,此時還沒有析構

因為析構會導致無法賦值,所以在getparent()會產生乙個臨時物件,所以又呼叫了一次拷貝構造

getparent返回析構。

parent p = 這裡又呼叫一次對臨時物件的拷貝構造

臨時物件析構.

總的來說 進行了1次構造,2次深度拷貝,2次析構,這裡更不用說深拷貝中son的拷貝同樣是2次,如果son的資源占用很大,那麼這種浪費是很可怕的。

但是我就想用factory,不想讓使用者知道這個類具體的構造過程,怎麼辦?了解一下移動構造。

在上面深拷貝造成的資源浪費後,我們想到了一種辦法,使用右值引用來呼叫getparent;

parent&& p =

getparent()

;

現在的過程就會是這樣:

getparent 中觸發構造

由於延長了右值生命週期,不會出現臨時物件,parent&& p = 只會觸發一次拷貝構造

getparent 中的物件析構

現在只會觸發一次構造、一次深拷貝、一次析構。這裡要說一下常量左值這個通用引用型別。,universal references既可以接受左值也可以接收右值,const parent& p = getparent(); 是相同的效果。

還有沒有辦法優化呢?

因為我們使用右值引用後,getparent中的物件被延長生命週期,可以讓我們只進行一次深拷貝

但是getparent中的物件,析構還是會觸發son的delete,事實上getparent中的物件我們根本用不上,延長生命週期也只是為了減少深拷貝次數,能不能省去它成員(son)的delete和深拷貝中的new呢?

於是 我們優化一下parent這個類:

class

parent

parent()

:son

(new

son())

;parent

(const parent& parent)

:son

(new

son(parent.son));

//深拷貝

//如果是右值引用,我們直接將son指標賦值,不進行深拷貝,只是淺拷貝,並且將原來的son的指標置空

parent

(parent&& parent)

:son

(parent.son)

//或者這麼寫

//parent(parent&& parent)

}

使用:

parent p  =

getparent()

;

按照慣例,還是寫一下過程:

getparent 觸發構造,然後返回右值,因為析構後會無法賦值,所以出現乙個臨時變數

臨時變數 會觸發一次移動構造

getparent 中的物件析構

parent p = 又觸發一次移動構造

臨時物件析構

總的來說 一次構造,2次移動構造,2次析構

如果想更節約 可以 const parent& p = getparent();

移動構造會讓我們省去成員中指標的堆建立和釋放,極大的提高了效能。

事實上目前的編譯器都會進行優化,所以上面的例子其實只會進行一次構造,連拷貝構造都用不上

寫這個原因是讓大家清楚右值引用的作用,既然編譯器會優化那麼就毫無用處了嗎?並不是,可以這麼用,下面的例子在編譯器優化後是這樣的:

parent temp =

getparent()

;//只進行一次建構函式

//todo something

//move其實是將左值轉為右值,move只是表明語義,進行移動構造。

parent p = std::

move

(temp)

;//移動構造

如果是t&這既可以是左值也可以是右值,因為這個t不確定的,const class&(universal references)也同樣既可以是左值也可以是右值,因為const語義本身就是不可變,乙個不可變的左值也可以是右值

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