C++11的左值引用與右值引用總結

概念

在C++11中，區別表達式是左值或右值可以做這樣的總結：當一個對象被用作右值的時候，用的是對象的值（內容）；當對象被用作左值的時候，用的是對象的身份（在內存中的位置）。左值有持久的狀態，而右值要么是字面常量，要么是在表達式求值過程中創建的對象，即左值持久，右值短暫

以上的定義來自於C++Primer（5th）第121頁和第471頁。可能令人困惑，看了接下來的例子就明白了

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1. int &&rr1 = 42;//正確，字面常量是右值  
2. int &&rr2 = rr1;//錯誤，表達式rr1是左值  

特性中的應用

    decltype關鍵字

        使用關鍵字decltype的時候，左值和右值有所不同。如果表達式的求值結果是左值，decltype作用於該表達式（不是變量）得到一個引用類型，例如，假定p的類型是int*，因為解引用運算符生成左值，所以decltype（*p）的結果是int&。另一方面，因為取地址運算符生成右值，所以decltype（&p)的結果是int**，也就是說，結果是一個指向整型指針的指針。

    lambda表達式

        lambda表達式是形如auto f = [ ]{ }的函數。

        lambda可指定其捕獲列表的類型，[&]表示捕獲列表采用隱式引用捕獲方式lambda函數體中所使用的來自所在函數的實體都采用引用方式使用，[=]表示采用值捕獲方式。

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1. /*f1的sz是隱式值捕獲，f2的sz是隱式引用捕獲  
2. auto f1 = [=](const string &s)  
3.       { return s.size() >=sz; }  
4. auto f2 = [&](const string &s)  
5.       { return s.size() >=sz; }  

    拷貝控制

    移動構造函數使用右值引用的形參

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1. class Foo  
2. {  
3.    //移動構造函數  
4.    Foo(Foo&&);  
5. };  

    引用折疊和實參推斷

    實參推斷，按照實參和形參匹配的規則。

    引用折疊:

           通常情況下，我們不能將一個右值引用綁定到一個左值上，但是C++語言在正常綁定規則外定義了兩個例外規則，允許這種綁定。

    第一個例外規則影響右值引用的參數推斷如何進行： 當我們將一個左值傳遞給函數的右值引用參數，且此右值引用指向模板類型參數（如T&&)，編譯器推斷模板類型參數為實參的左值引用類型。

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1. //編譯器推斷T類型是int&（左值引用），而非int  
2. template <typename T> void f(T&&);  
3. int i = 0;  
4. f（i）;  

    引用折疊：在所有情況下（除了一個例外），引用會折疊成一個普通的左值引用類型。

    

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1. 即：對於一個給定類型X  
2. <ol>  
3. <li>X& & ,X& && ,X&& &都折疊成類型X&<li>  
4. <li>類型X&& &&折疊成X&&<li>  
5. </ol>  

    注：引用折疊只能應用於間接創建的引用的引用，如類型別名或模板參數。

這兩個規則導致了兩個重要結果：

    如果一個函數參數是一個指向模板類型參數的右值引用（如T&&)，則他可以被綁定到一個左值。且

    如果實參是一個左值，則推斷出的模板實參類型將是一個左值引用，且函數參數將被實例化為一個普通的左值引用參數（T&)

也暗示了：我們可以將任意類型的實參傳遞給T&&類型的函數參數。

    函數重載

    重載函數定義兩個版本，一個版本接受一個指向const的左值引用，第二個版本接受一個指定非const的右值引用。即可接受所有可轉換成當前類型的對象

    

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1. void Foo(const X&);  
2. void Foo(X&&);  

   我們知道，非常量可以初始化一個底層const，反過來卻不行，所以第一種版本可以接收任何能轉換成類型X的任何對象。第二種版本只可以傳遞非const右值，由於精確匹配規則，傳遞非const右值時，會調用第二種版本，盡管第一種版本也可以接受。

   一般來說，我們不需要為函數操作定義接受一個const X&&或是一個普通的X&參數的版本。當我們希望從實參“竊取‘數據時，通常傳遞一個右值引用。為了達到這一目的，實參不能使const的。類似的，從一個對象進行拷貝的操作，不應該改變該對象，因此，通常不需要定義一個接受一個普通的X&參數的版本。