C++11_右值引用

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前言

C++11 是2011年对C++这门语言发布的新标准，并且此次标准引入了十分多的新特性，很大程度上优化且增加了C++语言的实用性，本章主要讲 C++11 新引用的右值引用。

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一、右值引用是什么？

在从C语言进入到C++时，我们就已经开始接触到引用

int i = 0;
int& ir = i;

引用，在我们以往的理解就是给一个变量取别名，实际上我们也确实可以这么理解。

那么，什么又是右值？

这里就需要区分左值和右值的概念，这里就需要注意，许多刚接触到C++的初学者，可能只是片面的认为 在"=“左边的就是左值， 在”="右边的就是右值，而这种区分方式是严重错误的。

int i = 0;
const int i1 = 2;

那我们可以理解为具有常性不可更改的就是右值，可更改的就是左值吗？ 也不行

其实区分左值还是右值很简单，就看它是否可以被取地址，可以被取地址的就是左值，不可以被取地址的就是右值。

int i = 0; 左值
const char c; 左值
double* d; 左值
string str; 左值
int& ii = i; 左值
int&& i2 = 3; 左值（这个后面会讲）
以上都可以被取地址，所以都是左值

1; 右值
sizeof(int); sizeof(int)的返回值为右值
(x+y); 运算符的本质其实也是调用函数所以也是右值
int(1); 匿名对象也是右值
以上就是常见的右值

右值引用

左值引用 是 int& ii = i;
而C++新增加的右值引用是专门对于右值进行引用，使用&&

int a = 1, b = 2;
int&& i = 10;
int&& i1 = a+b;
int&& i2 = sizeof(a);

二、使用步骤和意义

1.

右值引用和左值引用其实都用共同的目的，那就是为了减少拷贝，在我们曾经模拟实现的string和vector中，我们为了减少拷贝，总是会去使用左值引用。

string代码如下（示例）：

void Swap(string& str)
{::swap(_str, str._str);::swap(_size, str._size);::swap(_capacity, str._capacity);
}
string(const string& str) //拷贝构造:_str(nullptr), _capacity(0),_size(0)
{string tmp(str._str);Swap(tmp);
}

1.1

那么是不是左值引用就只能引用左值？

1.2

string(const string& str) //拷贝构造:_str(nullptr), _capacity(0),_size(0)
{string tmp(str._str);Swap(tmp);
}string str = string("hello world");

这里我们采用匿名对象来构造一个string，刚刚我们也说了，匿名对象也是右值，但是仍然可以走上面的拷贝构造，因为我们使用了const string& str，加了"const"这就使得我们的左值引用也可以引用右值。

而我们的右值引用是不可以引用左值的，大家可以自行尝试，编译器是会报错的。

不过我们如果一定要去用右值引用左值的话，C++11还提供了一个这样的办法

1.3

综上述，既然我们的const 左值引用也可以去引用右值，那么右值引用的意义是不是就不大了？

2.右值引用的最大意义

我们先来看刚刚的示例代码

代码如下（示例）：

string(const string& str) //拷贝构造:_str(nullptr), _capacity(0),_size(0)
{string tmp(str._str);  //这里发生了拷贝Swap(tmp);
}

即使我们采用左值引用，这里仍然会发生一次拷贝，而在某些容器例如vector下，拷贝的代价可能会十分巨大，而面对一些将亡值，拷贝的意义并不大，因为有更好的方式！ 这个时候，右值引用就凸显出了它的作用！

		string(string&& str):_str(nullptr), _capacity(0), _size(0){Swap(str);}

因为在这种情况下，这里的str一定是一个右值中的将亡值，它的生命周期仅仅只是为了构造新的string，所以我们完全可以将其数据用过Swap掠夺过来，再让他自行析构，这就减少了一次拷贝，提高了程序的运行效率！

2.1 std::move()

int i = 1;
int&& ii = std::move(i); //这样就可以使编译通过

move的作用就是把一个左值当做右值， 这种属性的改变只是临时的。但是move一个左值，是有风险性的，因为根据我们上面对右值的定义，右值一般为纯右值和将亡值，而不管是纯右值还是将亡值，它们的生命周期的是短暂的，我们使用右值引用也是因为右值具有这种特性，再结合上面的代码，所以一旦使用了move，就要小心你的数据被掠夺！

2.2 完美转发

关于右值引用还需要注意的是一旦使用了右值引用，那么就会改变其原有属性。

int a = 1, b = 2;
int&& i = 10;
int&& i1 = a+b;
int&& i2 = sizeof(a);

这里提出一个疑问，这里的i，i1，i2 是左值还是右值？ 答案他们是 左值！他们也可以被取地址！
这时候，本来为右值的数据，因为被右值引用了，反倒使它们的别名变为了左值？ 这样虽然符合编译器设定，但是还是会引出一些问题，比如说在嵌套函数中，很容易把左值当做右值传入函数。

就例如该上 这里的i,i1,i2都会因为右值引用改变右值属性，变为左值属性，并且你可以对它们的内存数据进行修改，这是因为这些右值数据被移动到了一个其他区域储存起来。

而C++11为了保持其原有的属性，提供了完美转发。

std::forward(x);

void Fun(int& x) { cout << "左值引用" << endl; }
void Fun(const int& x) { cout << "const 左值引用" << endl; }
void Fun(int&& x) { cout << "右值引用" << endl; }
void Fun(const int&& x) { cout << "const 右值引用" << endl; }
// std::forward<T>(t)在传参的过程中保持了t的原生类型属性。
template<typename T> //万能折叠
void PerfectForward(T&& t)
{Fun(std::forward<T>(t));//完美转发
}

2.3 万能折叠

template<typename T> //万能折叠
void PerfectForward(T&& t)
{Fun(std::forward<T>(t));
}

通过这样的模版格式，来使得t做一个自动折叠的功能，如果传的是一个左值，那么就是用左值引用，如果是一个右值，就是右值引用。

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