C 11中的左值引用和右值引用

2022-02-26 10:34:02 字數 3381 閱讀 5182

1.首先區分左值和右值

左值是表示式結束後依然存在的持久物件

右值是表示式結束時就不再存在的臨時物件

舉例:int a = 10

int b = 20

int *pflag = &a

vectorvcttemp

vcttemp.push_back(1)

string str1 = "hello"

string str2 = "world"

const int &m = 1

請問:a,b,a+b,a++,++a,pflag,vcttemp[0],100,string("hello"),str1+str2,m分別是左值還是右值

a和b都是持久物件(可以對其取位址),是左值

a+b是臨時物件(不可以對其取位址),是右值

a++是先取出持久物件a的乙份拷貝,再使持久物件a的值加1,最後返回那份拷貝,而那份拷貝是臨時物件(不可以對其去位址),故其是右值

++a則是使持久物件a的值加1,並返回那個持久物件a本身(可以對其去位址),故其是左值

pflag和*pflag都是持久物件(可以對其取位址),是左值

vcttemp[0]呼叫了過載的操作符,而操作符返回的是乙個int & , 為持久物件(可以對其取位址),是左值

100和string("hello")是臨時物件(不可以對其取位址),是右值

str1是持久物件(可以對其取位址),是左值

str1+str2是呼叫了+操作符,而+操作符返回的是乙個string(不可以對其取位址),故其為右值

m是乙個常量引用,引用到乙個右值,但引用本身是乙個持久物件(可以對其取位址),為左值

區分清楚了左值與右值,我們看看左值引用,左值引用根據其修飾的不同,可以分為非常量左值引用和常量左值引用

非常量左值引用只能繫結到非常量左值,不能繫結到常量左值、非常量右值和常量右值。如果允許繫結到

常量左值和常量右值,則非常量左值引用可以用於修改常量左值和常量右值,這明顯違反了其常量的含義。如果允許繫結到非常量右值,則會導致非常危險的情況出現,因為非常量右值是乙個臨時物件,非常量左值引用可能會使用乙個已經被銷毀了的臨時物件

常量左值引用可以繫結到所有型別的值,包括非常量左值、常量左值、非常量右值和常量右值。可以看出,

使用左值引用時,我們無法區分出繫結的是否是非常量右值的情況。那麼,為什麼要對非常量右值進行區分呢,區分出來了又有什麼好處?這就牽涉到c++中乙個著名的效能問題---拷貝臨時物件

vectorgetallscores()

當使用vectorvctscore = getallscores()進行初始化時,實際上呼叫了三次建構函式。儘管有些編譯器

可以採用rvo(return value optimization)來進行優化,但優化工作只在某些特定條件下才能進行。可以看到

,上面很普通的乙個函式呼叫,由於存在臨時物件的拷貝,導致了額外的兩次拷貝建構函式和析構函式的開銷。

當然,我們也可以修改函式的形式為void getallscores(vector&vctscore)但這並不一定就是我們需要的形式。另外,考慮下面字串的連線操作

string s1("hello");

string s = s1 + "a" + "b" + "c" + "d" + "e"

在對s進行初始化時,會產生大量的臨時物件,並涉及到大量字串的拷貝操作,這顯然會影響程式的效率和效能。怎麼解決這個問題呢?如果我們能確定某個值是乙個非常量右值(或者是乙個以後不會再使用的左值),則我們在進行臨時物件的拷貝時,可以不用拷貝實際的資料,而只是「竊取」指向實際資料的指標(類似於stl中的auto_ptr,會轉移所有權)c++11中引用的右值引用正好可用於標識乙個非常右值。c++11中用&表示左值引用,用&&表示右值引用,如:

int &&a = 10;

右值引用根據其修飾符的不同,也可以分為非常量右值引用和常量右值引用。

非常量右值引用只能繫結到非常量右值,不能繫結到非常量左值、常量左值和常量右值(vs2010 beta版中可以繫結到非常量左值和常量左值,但正式版中為了安全起見,已不允許)。如果允許繫結到非常量左值,則可能會錯誤地竊取乙個持久物件的資料,而這是非常危險的;如果允許繫結到常量左值和常量右值,則非常量右值引用可以用於修改常量左值和常量右值,這明顯違反了其常量的含義。

常量右值引用可以繫結到非常量右值和常量右值,不能繫結到非常量左值和常量左值(理由同上)。

有了右值引用的概念,我們就可以用它來實現下面的cmystring類。

class cmystring

else

}//拷貝建構函式

cmystring(const cmystring &s)

//move建構函式

cmystring(cmystring &&s)

//析構函式

~cmystring()

//拷貝賦值函式

cmystring & operator = (const cmystring &s)

return *this;

}//move賦值函式

cmystring &operator = (cmystring &&s)

return *this;

}private:

char *m_pdata;

};可以看到,上面我們新增了move版本的建構函式和賦值函式。那麼,新增了move版本後,對類的自動生成規則有什麼影響呢?唯一的影響就是,如果提供了move版本的建構函式,則不會生成預設的建構函式。另外,編譯器永遠不會自動生成move版本的建構函式和賦值函式,它們需要你手動顯式地新增。

當新增了move版本的建構函式和賦值函式的過載形式後,某乙個函式呼叫應當使用哪乙個過載版本呢?下面是按

照判決的優先順序列出的3條規則:

1、常量值只能繫結到常量引用上,不能繫結到非常量引用上。             

2、左值優先繫結到左值引用上,右值優先繫結到右值引用上。             

3、非常量值優先繫結到非常量引用上。

當給建構函式或賦值函式傳入乙個非常量右值時,依據上面給出的判決規則,可以得出會呼叫move版本的建構函式或賦值函式。而在move版本的建構函式或賦值函式內部,都是直接「移動」了其內部資料的指標(因為它是非常量右值,是乙個臨時物件,移動了其內部資料的指標不會導致任何問題,它馬上就要被銷毀了,我們只是重複利用了其記憶體),這樣就省去了拷貝資料的大量開銷。

乙個需要注意的地方是,拷貝建構函式可以通過直接呼叫*this = s來實現,但move建構函式卻不能。這是因為在move建構函式中,s雖然是乙個非常量右值引用,但其本身卻是乙個左值(是持久物件,可以對其取位址),因此呼叫*this = s時,會使用拷貝賦值函式而不是move賦值函式,而這已與move建構函式的語義不相符。要使語義正確,我們需要將左值繫結到非常量右值引用上,c++ 11提供了move函式來實現這種轉換,因此我們可以修改為*this = move(s),這樣move建構函式就會呼叫move賦值函式。

參考:這裡

C 11 左值引用與右值引用

在 c 11 的新標準中,出現了 右值引用 的說法,既然有了右值引用,那麼傳統的引用也就叫做左值引用。右值引用 rvalue referene 是 c 新標準 c 11,11 代表 2011 年 中引入的新特性 它實現了轉移語義 move sementics 和精確傳遞 perfect forwar...

C 11 左值引用與右值引用

左值,右值 英文並不是left value和right value,而是指記憶體儲存訪問的方式,左值有固定記憶體訪問位址 例如有名字的變數 右值沒有固定的記憶體訪問位址 例如函式的返回值 右值應用的作用 避免老的標準 現無謂的效能消耗,把無記憶體訪問的生命週期延長。在 c 11 的新標準中,出現了 ...

C 11 左值 右值 右值引用詳解

在c 11中所有的值必屬於左值 右值兩者之一,右值又可以細分為純右值 將亡值。在c 11中可以取位址的 有名字的就是左值,反之,不能取位址的 沒有名字的就是右值 將亡值或純右值 舉個例子,int a b c,a 就是左值,其有變數名為a,通過 a可以獲取該變數的位址 表示式b c 函式int fun...