左值引用與右值引用在移動語義中的使用

2021-10-09 03:59:47 字數 2995 閱讀 1779

本文主要介紹c++中的左值引用和c++11中的新特性右值引用，以及右值引用在移動語義上的應用。

傳統c++使用的是左值引用，使得標誌符關聯到左值。什麼是左值呢？左值指的是乙個表達資料的表示式，可以應用取位址操作符。常常出現在賦值操作符（=）的左邊，所以被稱為左值。給出如下定義：

左值引用：表示資料的表示式，如變數名或者解除引用的指標。

左值引用：


int n;


//n是左值


int*pt =


newint


;//*pt是左值


const


int b =


101;


//b是左值


int&rn = n;


//rn是左值


int&rt =


*pt;


//rt是左值


const


int& rb = b;


//rb是左值
右值引用：不能使用位址運算子操作的值。通常使用&&來宣告右值引用。其中包括字面常量（c-風格字串除外）、x+y、以及有返回值的函式（返回型別不是引用）。

右值引用


int x =10;


//10是右值


int y =20;


//20是右值


int&&r1 =13;


//r1與13都是右值


int&&r2 = x+y;


//r2與x+y都是右值


double


&& r3 = std::


sqrt


(2.0);


//r3是右值
ps:其中r2關聯到x+y，指的是r2關聯到x+y的結果的值，而不是x+y，如果x或者y發生變化，之後r2是不會發生變化的。

其中，左值轉換為右值，或者右值轉化為左值會有兩種途徑。

方法1：


int&& x =


static_cast


<


int&&


>


(n);


方法2：


#include


four = std::


move


(one)


;//one賦值給four,呼叫了移動賦值運算子
什麼是移動語義？c++11如何使用移動語義？

如果出現如下情況：

vector bigdata;


//含有200000個100000個字元的字串


vector


bigdata_copy


(bigdata)


;//乙個新的物件作為bigdata的複製


vector


allcaps


(const vector


& vs)


//呼叫函式allcaps


vector


bigdata_copy2


(allcaps


(bigdata)


);
會出現什麼問題呢？發現temp這個變數管理著20000000000個字串，vector與string的複製建構函式都會建立2000000000個字元的副本，而且函式也會建立臨時變數作為返回值，結束後銷毀。我們可以發現其中的大多數的複製與銷毀操作時非常多餘的。可以只修改一下這塊記憶體的記錄，將這塊記憶體的記錄賦值給另乙個變數。如上改進的操作就被稱為移動語義。

給出應用移動語義的例子：

#include


using


namespace std;


class


useless


;int useless::ct =0;


useless::


useless()


useless::


useless


(int k):n


(k)useless::


useless


(int k,


char ch):n


(k)showobject()


;}useless::


useless


(const useless& f):n


(f.n)


showobject()


;}useless::


useless


(useless&& f)


noexcept:n


(f.n)


useless::


~useless()


useless useless::


operator+(


const useless& f)


const


void useless::


showobject()


const


void useless::


showdata()


const


intmain()


return0;


}
單獨拿出上述例子中的移動建構函式：

useless::


useless


(useless&& f)


noexcept:n


(f.n)
ps:其中需要注意的是，將物件f的pc賦值給this的pc時，需要將f.pc置為fullptr。因為如果不將f.pc指向fullptr，則f與this物件銷毀的時候，會釋放兩次記憶體，發生錯誤。

在c++11中一般會宣告移動複製建構函式與移動賦值運算子。也可以單獨宣告移動函式。

useless::


useless


(useless&& f)


noexcept:n


(f.n)


useless& useless::


operator


=(useless&& f):n


(f.n)
編譯器會根據引數的型別自動識別輸入的是左值還是右值，呼叫相應的建構函式或者賦值操作符函式。

左值 右值 左值引用 右值引用

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左值 左值引用 右值 右值引用

1 左值和右值的概念 左值是可以放在賦值號左邊可以被賦值的值 左值必須要在記憶體中有實體 右值當在賦值號右邊取出值賦給其他變數的值 右值可以在記憶體也可以在cpu暫存器。乙個物件被用作右值時，使用的是它的內容 值 被當作左值時，使用的是它的位址。2 引用 引用是c 語法做的優化，引用的本質還是靠指標...

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