C 右值引用

c++11 中引用的乙個重要 feature 便是右值引用，在介紹右值引用之前我們首先理解一下左值和右值的概念。

簡單理解的話，在 c++ 中可以取位址的、有名字的值是左值，不能取位址、沒有名字的值則是右值。

// 變數 a 有名字，可以取位址(&a)，是左值
// 字面量 0 沒有名字，不能取位址(&0 是非法的)，所以 0 是右值
int a = 0;   
int b = 1;  // b 是左值，1 是右值
// 變數 c 有名字，可以取位址(&b)，是左值
// a + b 不能取位址(&(a+b) 是非法的)，所以 a + b 是右值
int c = a + b;
// 函式 foo 的返回值是右值，因為無法獲得返回值所占用的具體記憶體位址，&foo() 是非法的
int foo()

了解了左值和右值的概念，下面來思考一下為什麼 c++11 需要單獨的引入一種新的型別：右值引用型別呢？

讓我們先回到 c++11 之前的標準即 c++98，了解了 c++98 中規則的不足之處，便能進一步理解為什麼 c++11 需要單獨引入右值引用這一 feature。

在 c++98 的語法中，只有左值引用型別，考慮 const 修飾符的話可以細分為非常量左值引用和常量左值引用，下面的**規定了左值引用的繫結規則：

非常量左值

常量左值

非常量右值

常量右值

註記非常量左值引用yn

nn無常量左值引用yy

yy全能型別

其中非常量左值引用只能繫結到非常量左值，而常量左值引用可以繫結到任意的 const/non const 左值或右值。下面是乙個具體的**示例來更好的理解這一概念：

int a = 0;    // a 是非常量左值
const int b = 0; // b 是常量左值
int foo()   // foo 函式的返回值是非常量右值
const int bar()  // bar 函式的返回值是常量右值
// 下面考慮非常量左值引用的繫結規則
int& c0 = a;      // 合法，非常量左值引用 c0 可以繫結到非常量左值 a
int& c1 = b;      // 非法，非常量左值引用 c1 不能繫結到常量左值 b
int& c2 = foo();  // 非法，非常量左值引用 c2 不能繫結到非常量右值
int& c3 = bar();  // 非法，非常量左值引用 c3 不能繫結到常量右值
// 常量左值引用可以繫結到任意(非)常量左值或右值
const int& d0 = a;      // 合法
const int& d1 = b;      // 合法
const int& d2 = foo();  // 合法
const int& d3 = bar();  // 合法

現在假設有以下**：

class largeobject;
// construct 構造乙個 largeobject 物件
largeobject construct() 
void process(x obj) 
process(construct()); // 函式呼叫 [1]

construct 函式返回乙個 largeobject 物件，process 函式需要處理乙個 largeobject 物件，且可能改寫該物件的資料，那麼 x 具體應該是什麼型別呢？首先 x 是 largeobject 是不合理的，因為這需要進行一次拷貝，我們希望 x 是引用來減少拷貝開銷。

在函式呼叫 [1] 處，construct() 函式返回的是乙個右值，所以 x 是 largeobject& 是非法的，因為非常量左值引用是不能繫結到右值的，那麼 x 能是 const largeobject& 嗎？此時常量左值引用確實能繫結到右值，但是在 process 函式內部卻無法改寫 obj 的內容了，因為 obj 是 const 引用，在 process 函式內只能讀 obj 的內容而不能寫 obj 的內容。所以無論 x 是非常量左值引用還是常量左值引用，[1] 處的函式呼叫都不滿足我們的目的。

所以 c++11 引入了一種新的引用型別，即右值引用型別，並擴充引用了繫結規則：

非常量左值

常量左值

非常量右值

常量右值

註記非常量左值引用yn

nn無常量左值引用yy

yy全能型別，可用於拷貝型別

非常量右值引用nn

yn用於移動語義、完美**

常量右值引用nn

yy暫無用途

可以看到此時非常量右值引用是可以繫結到非常量右值的，所以在 c++11 中 process 可以改寫成以下**：

void process(largeobject&& obj) 
process(construct());

在 c++ **中經常會產生一些右值物件，而我們也希望引用能繫結到該右值物件並進行寫操作，而在 c++98 的語法規則中，只有 const 左值引用能繫結到非常量右值，但此時引用是 const 的，我們便缺失了通過該 const 引用對右值進行改寫的能力。所以 c++11 中引用了右值引用，並且規定非常量右值引用也能繫結到非常量右值，便完美解決了我們的需求。

在後面的文章中，會更進一步的介紹右值引用的兩個最主要的功能：移動語義和完美**。

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