目录
1.C++11的发展历史
2. 列表初始化
2.1 C++98传统的{}
2.2C++11中的{}
2.3 C++11中的std::initializer_list
3.右值引用和移动语义
3.1左值和右值
3.2 左值引用和右值引用
3.3 引用延长生命周期
3.4 左值和右值的参数匹配
3.5 右值引用和移动语义的使用场景
3.5.1 左值引用主要使用场景回顾
3.5.2 移动构造和移动赋值
1.C++11的发展历史
C++11 是 C++ 的第二个主要版本,并且是从 C++98 起的最重要更新。它引入了大量更改,标准化了既有实践,并改进了对 C++ 程序员可用的抽象。在它最终由 ISO 在 2011 年 8 月12 日采纳前,人们曾使用名称“C++0x”,因为它曾被期待在 2010 年之前发布。C++03 与 C++11 期间花了 8 年时间,故而这是迄今为止最长的版本间隔。从那时起,C++ 有规律地每 3 年更新一次。
2. 列表初始化
2.1 C++98传统的{}
C++98中⼀般数组和结构体可以⽤{}进⾏初始化。
struct Point
{
int _x;
int _y;
};
int main()
{
int array1[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int array2[5] = { 0 };
Point p = { 1, 2 };
return 0;
}
2.2C++11中的{}
C++11以后想统一初始化方式,试图实现一切对象皆可用{}初始化,{}也叫初始化列表
内置类型支持,自定义类型也支持,自定义类型本质就是类型转换,中间会产生临时变量,最后优化后会变成直接构造
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
struct Point
{int _x;int _y;
};
class Date
{
public:Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1) //全缺省:_year(year), _month(month), _day(day){cout << "Date(int year, int month, int day)" << endl;}Date(const Date& d):_year(d._year), _month(d._month), _day(d._day){cout << "Date(const Date& d)" << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
};
using namespace std;
int main()
{// C++98支持的int a1[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };int a2[5] = { 0 };Point p = { 1, 2 };// C++11支持的// 内置类型支持int x1 = { 2 };// 自定义类型支持Date d1 = { 2025, 1, 1 };// 这里本质是用{ 2025, 1, 1}构造⼀个Date临时对象// 临时对象再去拷⻉构造d1,编译器优化后合⼆为⼀变成{ 2025, 1, 1}直接构造初始化d1// 运行⼀下,我们可以验证上面的理论,发现是没调用拷⻉构造的return 0;
}
临时对象具有常性
/ 这⾥d2引⽤的是{ 2024, 7, 25 }构造的临时对象
const Date& d2 = { 2024, 7, 25 };
{}初始化的过程可以省略=
// 需要注意的是C++98⽀持单参数时类型转换,也可以不⽤{} (单参数构造支持隐式类型转换)
Date d3 = { 2025}; //C++11
Date d4 = 2025; //c++98// 可以省略掉=
Point p1 { 1, 2 };
int x2 { 2 };
Date d6 { 2024, 7, 25 };
const Date& d7 { 2024, 7, 25 };Date d8 2025;
// 不⽀持,只有{}初始化,才能省略=
//或者换另一种不用{}的构造+拷贝构造 Date d8(“2024”);
C++初始化列表的本意就是实现一个大统一的初始化方式,其他在有些场合下带来的不少遍历,如容器push/insert等多参数构造对象时,{}就会很方便
vector<Date> v;
v.push_back(d1);
v.push_back(Date(2025, 1, 1));
// ⽐起有名对象和匿名对象传参,这⾥{}更有性价比
v.push_back({ 2025, 1, 1 });
所以构造+拷贝构造目前就有三种形式
//C++98
Date d1= 2024;
Date d2(2024);
//C++11
Date d3 { 2024 };
2.3 C++11中的std::initializer_list
上面的初始化已经很方便,但是对象容器初始化还是不太方便,比如一个vector对象,我想用N个
值去构造初始化,那么我们得实现很多个构造函数才能支持
vector<int> v1 ={1,2,3};vector<int> v2 = {1,2,3,4,5};
C++11库中提出了⼀个std::initializer_list的类, auto il = { 10, 20, 30 }; // thetype of il is an initializer_list ,支持所有容器,这个类的本质是底层开一个数组,将数据拷贝过来,std::initializer_list内部有两个指针分别指向数组的开始和结束。
int a1[] = { 1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7, 8,9 };//a1是一个数组在栈上开一段空间把{}里的常量数据给拷贝过来initializer_list<int> il1 = { 1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7, 8,9 };
//重复上述步骤然后用两个指针分别指向这两段数据
容器支持⼀个std::initializer_list的构造函数,也就支持任意多个值构成的 {x1,x2,x3...} 进行
初始化。STL中的容器支持任意多个值构成的 {x1,x2,x3...} 进行初始化,就是通过std::initializer_list的构造函数支持的。
//构造+拷贝构造+优化vector<int> v1 = { 1 ,2 ,3, 4 };//构造,传给initializer_listvector<int> v2 ({ 1 ,2 ,3, 4 });
const vector<int> v2{ 1 ,2 ,3, 4 }
std::initializer_list支持迭代器遍历
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;int main()
{//构造,传给initializer_listvector<int> v2 { 1 ,2 ,3, 4 };for (auto e : v2){cout << e << endl;}cout << endl;return 0;
}
3.右值引用和移动语义
C++98de1C++语法中就有引用的语法,而C++中新增了的右值引用语法特性,C++11之后我们之前学习的引用就叫做左值引用。无论左值引用还是右值引用,都是给对象取别名。
3.1左值和右值
- 左值是一个表示数据的表达式(如变量名或者解引用的指针),一般是有持久状态,存储在内存中,我们可以获取他们的地址,左值可以出现在赋值符号的左边,也可以出现在赋值符号的右边。定义时const修饰后的左值,不能给他赋值,但是可以取他的地址。
- 右值也是一个表示数据的表达式,要么是字面值常量,要么是表达式求值过程中创建的临时对象等,右值可以出现在赋值符号的右边,但是不能出现在赋值符号的左边,右值不能取地址
- 值得一提的是,左值的英文简写为lvalue,右值的英文简写为rvalue。传统认为他们分别是left value ,right value的缩写。现代C++中,lvalue 被解释为loactor value的缩写,可意为存储在内存中、有明确存储地址可以取地址的对象,而 rvalue 被解释为 read value,指的是那些可以提供数据值,但是不可以寻址,例如:临时变量,字面量常量,存储于寄存器中的变量等,也就是说左值和右值的核心区别就是能否取地址。
// 左值:可以取地址// 以下的p、b、c、*p、s、s[0]就是常⻅的左值int* p = new int(0);int b = 1; //变量const int c = b; //常量*p = 10; //指针string s("111111"); //内置类型s[0] = 'x'; //数值元素cout << &c << endl;cout << (void*)&s[0] << endl;// 右值:不能取地址double x = 1.1, y = 2.2;// 以下几个10、x + y、fmin(x, y)、string("11111")都是常⻅的右值10;//字面量常量x + y;//表达式结果fmin(x, y);//函数调用返回结果的拷贝string("11111");//匿名对象//报错,右值不能取地址cout << &10 << endl;cout << &(x+y) << endl;cout << &(fmin(x, y)) << endl;cout << &string("11111") << endl;
3.2 左值引用和右值引用
Type& r1 = x; Type&& rr1 = y; 第⼀个语句就是左值引用,左值引用就是给左值取别名,第二个就是右值引用,同样的道理,右值引用就是给右值取别名。
// 左值引用给左值取别名int& r1 = b;int*& r2 = p;int& r3 = *p;string& r4 = s;char& r5 = s[0];// 右值引用给右值取别名int&& rr1 = 10;double&& rr2 = x + y;double&& rr3 = fmin(x, y);string&& rr4 = string("11111");
左值引用不能直接引用右值,但是const左值引用可以引用右值
// 左值引⽤不能直接引⽤右值,但是const左值引⽤可以引⽤右值
const int& rx1 = 10;
const double& rx2 = x + y;
const double& rx3 = fmin(x, y);
const string& rx4 = string("11111");
右值引用不能直接引用左值,但是右值引用可以引用move(左值)
// 右值引⽤不能直接引⽤左值,但是右值引⽤可以引⽤move(左值)
int&& rrx1 = move(b);
int*&& rrx2 = move(p);
int&& rrx3 = move(*p);
string&& rrx4 = move(s);
string&& rrx5 = (string&&)s;
- template <class T> typename remove_reference<T>::type&& move (T&&arg);
- move是库里面的一个函数模板,本质内部是进行强制类型转换,当然他还涉及一些引用折叠的知识。
需要注意的是变量表达式都是左值属性,也就意味着⼀个右值被右值引用绑定后,右值引用变量变量表达式的属性是左值
// 这里要注意的是,rr1的本身属性是左值,所以不能再被右值引用绑定,除非move⼀下
int& r6 = rr1;
// int&& rrx6 = rr1;
int&& rrx6 = move(rr1);
语法层面看,左值引用和右值引用都是取别名,不开空间。从汇编底层的角度看下面代码中r1和rr1汇编层实现,底层都是用指针实现的,没什么区别。底层汇编等实现和上层语法表达的意义有时是背离的,所以不要然到一起去理解,互相佐证,这样反而是陷入迷途。
3.3 引用延长生命周期
临时对象的生命周期只在当前那一行。右值引用可用于为临时对象延长生命周期,const 的左值引用也能延长临时对象生存期跟本身一致,但这些对象无法被修改。
std::string s1 = "Test";// std::string&& r1 = s1; 错误:右值不能绑定到左值const std::string& r2 = s1 + s1;// OK:到 const 的左值引用延⻓生存期// r2 += "Test"; 错误:不能通过const 的引用修改std::string&& r3 = s1 + s1;// OK:右值引用延⻓了生存期r3 += "Test";// OK:能通过非 const 的引用修改本身std::cout << r3 << '\n';
3.4 左值和右值的参数匹配
C++98中,我们实现⼀个const左值引用作为参数的函数,那么实参传递左值和右值都可以匹配。
void f(const int& x)
{std::cout << "到 const 的左值引用重载 f(" << x << ")\n";
}
C++11以后,分别重载左值引用、const左值引用、右值引用作为形参的f函数,那么实参是左值会
匹配f(左值引用),实参是const左值会匹配f(const 左值引用),实参是右值会匹配f(右值引用)。
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;#include<iostream>
using namespace std;
void f(int& x)
{std::cout << "左值引用重载 f(" << x << ")\n";
}
void f(const int& x)
{std::cout << "到 const 的左值引用重载 f(" << x << ")\n";
}
void f(int&& x)
{std::cout << "右值引用重载 f(" << x << ")\n";
}
int main()
{ //调用最匹配的int i = 1;const int ci = 2;f(i); // 调用f(int&)f(ci); // 调用 f(const int&)f(3); // 调用 f(int&&),如果没有 f(int&&) 重载则会调用f(const int&)f(std::move(i)); // 调用 f(int&&)// 右值引用变量在用于表达式时是左值int&& x = 1;f(x);// 调用 f(int& x)f(std::move(x)); // 调用 f(int&& x)return 0;
}
右值引用变量在用于表达式时属性是左值,这个设计这里会感觉跟怪,右值引用的使用场景时,就能体会这样设计的价值了
3.5 右值引用和移动语义的使用场景
3.5.1 左值引用主要使用场景回顾
左值引用主要使用场景是在函数中左值引用传参和左值引用传返回值时减少拷贝,同时还可以修改实参和修改返回对象的价值。左值引用已经解决大多数场景的拷贝效率问题,但是有些场景不能使用传左值引用返回,如addStrings和generate函数,C++98中的解决方案只能是被迫使用输出型参数解决。那么C++11以后这里可以使用右值引用做返回值解决吗?显然是不可能的,因为这里的本质是返回对象是一个局部对象,函数结束这个对象就析构销毁了,右值引用返回也无法概念对象已经析构销毁的事实。
/字符串相加
class Solution {
public:// 传值返回需要拷⻉string addStrings(string num1, string num2) {string str;int end1 = num1.size() - 1, end2 = num2.size() - 1;// 进位int next = 0;while (end1 >= 0 || end2 >= 0){//分别转化,计算末尾数字int val1 = end1 >= 0 ? num1[end1--] - '0' : 0;int val2 = end2 >= 0 ? num2[end2--] - '0' : 0;int ret = val1 + val2 + next;next = ret / 10;ret = ret % 10;str += ('0' + ret);}if (next == 1)str += '1';//调序reverse(str.begin(), str.end());return str;}
};
3.5.2 移动构造和移动赋值
- 移动构造函数是⼀种构造函数,类似拷贝构造函数,移动构造函数要求第一个参数是该类类型的引用,但是不同的是要求这个参数是右值引用,如果还有其他参数,额外的参数必须有缺省值。
- 移动赋值是一个赋值运算符的重载,他跟拷贝赋值构成函数重载,类似拷贝赋值函数,移动赋值函数要求第一个参数是该类类型的引用,但是不同的是要求这个参数是右值引用。
// 移动构造
string(string&& s)
{cout << "string(string&& s) -- 移动构造" << endl;//转移资源swap(s);
}
- 对于像string/vector这样的深拷贝的类或者包含深拷贝的成员变量的类,移动构造和移动赋值才有意义,因为移动构造和移动赋值的第⼀个参数都是右值引用的类型,他的本质是要“窃取”引用的
- 右值对象的资源,而不是像拷贝构造和拷贝赋值那样去拷贝资源,从提高效率。下面的bit::string样例实现了移动构造和移动赋值,我们需要结合场景理解。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<vector>
#include<iostream>
#include<assert.h>
#include<string.h>
#include<algorithm>using namespace std;
namespace bit{class string{public:typedef char* iterator;typedef const char* const_iterator;iterator begin(){return _str;}iterator end(){return _str + _size;}const_iterator begin() const{return _str;}const_iterator end() const{return _str + _size;}string(const char* str = ""):_size(strlen(str)), _capacity(_size){cout << "string(char* str)-构造" << endl;_str = new char[_capacity + 1];strcpy(_str, str);}void swap(string& s){::swap(_str, s._str);::swap(_size, s._size);::swap(_capacity, s._capacity);}string(const string& s):_str(nullptr){cout << "string(const string& s) -- 拷贝构造" << endl;reserve(s._capacity);for (auto ch : s){push_back(ch);}}// 移动构造string(string&& s){cout << "string(string&& s) -- 移动构造" << endl;//转移资源swap(s);}string& operator=(const string& s){cout << "string& operator=(const string& s) -- 拷贝赋值" <<endl;if (this != &s){_str[0] = '\0';_size = 0;reserve(s._capacity);for (auto ch : s){push_back(ch);}}return *this;}// 移动赋值string& operator=(string&& s){cout << "string& operator=(string&& s) -- 移动赋值" << endl;swap(s);return *this;}~string(){cout << "~string() -- 析构" << endl;delete[] _str;_str = nullptr;}char& operator[](size_t pos){assert(pos < _size);return _str[pos];}void reserve(size_t n){if (n > _capacity){char* tmp = new char[n + 1];if (_str){strcpy(tmp, _str);delete[] _str;}_str = tmp;_capacity = n;}}void push_back(char ch){if (_size >= _capacity){size_t newcapacity = _capacity == 0 ? 4 : _capacity *2;reserve(newcapacity);}_str[_size] = ch;++_size;_str[_size] = '\0';}string& operator+=(char ch){push_back(ch);return *this;}const char* c_str() const{return _str;}size_t size() const{return _size;}private:char* _str = nullptr;size_t _size = 0;size_t _capacity = 0;};
}
int main()
{bit::string s1("xxxxx");// 拷⻉构造bit::string s2 = s1;// 构造+移动构造,优化后直接构造bit::string s3 = bit::string("yyyyy");// 移动构造bit::string s4 = move(s1);cout << "******************************" << endl;return 0;
}
s1的资源与s4交换了,这就是移动构造的魅力
右值对象构造,只有拷贝构造,没有移动构造的场景
- vs2019 debug环境下编译器对拷贝的优化,左边为不优化的情况下,两次拷贝构造,右边为编译器优化的场景下连续步骤中的拷贝合二为一变为一次拷贝构造。
- 需要注意的是在vs2019的release和vs2022的debug和release,下面代码优化为非常恐怖,会直接将str对象的构造,str拷贝构造临时对象,临时对象拷贝构造ret对象,合三为一,变为直接构造。变为直接构造。要理解这个优化要结合局部对象生命周期和栈帧的角度理解,如图3所示。
- linux下可以将下面代码拷贝到test.cpp文件,编译时用 g++ test.cpp -fno-elide-constructors 的方式关闭构造优化,运行结果可以看到图1左边没有优化的两次拷贝。
右值对象构造,有拷贝构造,也有移动构造的场景
• vs2019 debug环境下编译器对拷贝的优化,左边为不优化的情况下,两次移动构造,右边为编译器优化的场景下连续步骤中的拷贝合二为一变为一次移动构造。
• 需要注意的是在vs2019的release和vs2022的debug和release,下⾯代码优化为非常恐怖,会直接
将str对象的构造,str拷贝构造临时对象,临时对象拷贝构造ret对象,合三为一,变为直接构造。
要理解这个优化要结合局部对象生命周期和栈帧的角度理解,如图3所示。
• linux下可以将下面代码拷贝到test.cpp文件,编译时用 g++ test.cpp -fno-elide-constructors 的⽅式关闭构造优化,运行结果可以看到图1左边没有优化的两次移动。
右值对象赋值,既有拷贝构造和拷贝赋值,也有移动构造和移动赋值的场景
- 左边展示了vs2019 debug和 g++ test.cpp -fno-elide-constructors 关闭优化环境下编译器的处理,一次移动构造,一次移动赋值。
- 需要注意的是在vs2019的release和vs2022的debug和release,下面代码会进⼀步优化,直接构造要返回的临时对象,str本质是临时对象的引用,底层角度用指针实现。运行结果的角度,我们可以看到str的析构是在赋值以后,说明str就是临时对象的别名。
3.6 类型分类
• C++11以后,进⼀步对类型进行了划分,右值被划分纯右值(pure value,简称prvalue)和将亡值
(expiring value,简称xvalue)。
• 纯右值是指那些字面值常量或求值结果相当于字面值或是一个不具名的临时对象。如: 42、
true、nullptr 或者类似 str.substr(1, 2)、str1 + str2 传值返回函数调用,或者整形 a、b,a++,a+b 等。纯右值和将亡值C++11中提出的,C++11中的纯右值概念划分等价于C++98中的右值。
• 将亡值是指返回右值引用的函数的调用表达式和转换为右值引用的转换函数的调用表达,如
move(x)、static_cast<X&&>(x)
• 泛左值(generalized value,简称glvalue),泛左值包含将亡值和左值。
• 值类别 - cppreference.com 和 Value categories这两个关于值类型的中文和英文的官方文档,有。
• 有名字,就是glvalue;有名字,且不能被move,就是lvalue;有名字,且可以被move,就是
xvalu;没有名字,且可以被移动,则是prvalue。
3.7 引用折叠
C++中不能直接定义引用的引用如 int& && r = i; ,这样写会直接报错,通过模板或 typedef
中的类型操作可以构成引用的引用。
typedef int& lref;typedef int&& rref;int n = 0;//引用折叠lref& r1 = n; //左值引用左值引用 r1 的类型是 int&lref&& r2 = n; //左值引用右值引用 r2 的类型是 int&rref& r3 = n; //右值引用左值引用 r3 的类型是 int&rref&& r4 = 1; //右值引用右值引用 r4 的类型是 int&&
通过模板或 typedef 中的类型操作可以构成引用的引用时,这时C++11给出了一个引用折叠的规
则:右值引用的右值引用折叠成右值引用,所有其他组合均折叠成左值引用。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<vector>
#include<iostream>
#include<assert.h>
#include<string.h>
#include<algorithm>using namespace std;
// 由于引用折叠限定,f1实例化以后总是一个左值引用
template<class T>
void f1(T& x)
{}
// 由于引用折叠限定,f2实例化后可以是左值引用,也可以是右值引用
template<class T>
void f2(T&& x)
{}
int main()
{typedef int& lref;typedef int&& rref;int n = 0;lref& r1 = n; // r1 的类型是 int&lref&& r2 = n; // r2 的类型是 int&rref& r3 = n; // r3 的类型是 int&rref&& r4 = 1; // r4 的类型是 int&&// 没有折叠->实例化为void f1(int& x)f1<int>(n);// 报错 f1<int>(0); // 折叠->实例化为void f1(int& x)f1<int&>(n);// 报错 f1<int&>(0);// 折叠->实例化为void f1(int& x)f1<int&&>(n);// 报错 f1<int&&>(0);// 折叠->实例化为void f1(const int& x)f1<const int&>(n);f1<const int&>(0);// 折叠->实例化为void f1(const int& x)f1<const int&&>(n);f1<const int&&>(0);//右值可以传给const左值// 没有折叠->实例化为void f2(int&& x)f2<int>(0);// 报错 f2<int>(n);// 折叠->实例化为void f2(int& x)f2<int&>(n);// 报错 f2<int&>(0);// 折叠->实例化为void f2(int&& x)f2<int&&>(0);// 报错 f2<int&&>(n); return 0;
}
下面的程序中很好的展示了模板和typedef时构成引用的引用时的引用折叠规则
// 由于引用折叠限定,f1实例化以后总是一个左值引用
template<class T>
void f1(T& x)
{}
// 由于引用折叠限定,f2实例化后可以是左值引用,也可以是右值引用
template<class T>
void f2(T&& x)
{}
像f2这样的函数模板中,T&& x参数看起来是右值引用参数,但是由于引用折叠的规则,他传递左
值时就是左值引用,传递右值时就是右值引用,有些地方也把这种函数模板的参数叫做万能引用。
Function(T&& t)函数模板程序中,假设实参是int右值,模板参数T的推导int,实参是int左值,模
板参数T的推导int&,再结合引用折叠规则,就实现了实参是左值,实例化出左值引用版本形参的
Function,实参是右值,实例化出右值引用版本形参的Function。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<vector>
#include<iostream>
#include<assert.h>
#include<string.h>
#include<algorithm>using namespace std;
template<class T>
void Function(T&& t)
{int a = 0;T x = a;//x++;cout << &a << endl;cout << &x << endl << endl;
}
int main()
{// 10是右值,推导出T为int,模板实例化为void Function(int&& t)Function(10);// 右值int a;// a是左值,推导出T为int&,引⽤折叠,模板实例化为void Function(int& t)Function(a);// 左值// std::move(a)是右值,推导出T为int,模板实例化为void Function(int&& t)Function(std::move(a));// 右值const int b = 8;// a是左值,推导出T为const int&,引⽤折叠,模板实例化为void Function(const int&t)// 所以Function内部会编译报错,x不能++Function(b);// const 左值// std::move(b)右值,推导出T为const int,模板实例化为void Function(const int&&t)// 所以Function内部会编译报错,x不能++Function(std::move(b));// const 右值return 0;
}
模板实例化后T的类型如果是int 那就是int&&打印的地址就会不一样,如果是int&,引用折叠后就是int& ,打印的地址就是一样的
3.8 完美转发
Function(T&& t)函数模板程序中,传左值实例化以后是左值引用的Function函数,传右值实例化
以后是右值引用的Function函数。但是下面又往下传了一层,编译器会匹配最合适的版本,如果是左值引用传给左值引用那就还是左值,但是右值引用传给右值引用,引用的引用本身属性是左值,只是引用的引用指向的内容是右值,所以往下传的时候也会匹配左值引用的版本,相当于属性退化
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<vector>
#include<iostream>
#include<assert.h>
#include<string.h>
#include<algorithm>using namespace std;
template <class _Ty>
_Ty&& forward(remove_reference_t<_Ty>& _Arg) noexcept
{// forward an lvalue as either an lvalue or an rvaluereturn static_cast<_Ty&&>(_Arg);
}
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; }
template<class T>
void Function(T&& t)
{Fun(t);//Fun(forward<T>(t));
}
int main()
{// 10是右值,推导出T为int,模板实例化为void Function(int&& t)Function(10);// 右值int a;// a是左值,推导出T为int&,引用折叠,模板实例化为void Function(int& t)Function(a);// 左值// std::move(a)是右值,推导出T为int,模板实例化为void Function(int&& t)Function(std::move(a));// 右值const int b = 8;// a是左值,推导出T为const int&,引用折叠,模板实例化为void Function(const int&t)Function(b);// const 左值// std::move(b)右值,推导出T为const int,模板实例化为void Function(const int&&t)Function(std::move(b));// const 右值return 0;
}
变量表达式都是左值属性,也就意味着一个右值被右值引用绑定后,右值引用变量表达式的属性是左值,也就是说Function函数中t的属性是左值,那么我们把t传递给下⼀层函数Fun,那么匹配的都是左值引用版本的Fun函数。这里我们想要保持t对象的属性,就需要使用完美转发实现。
void Function(T&& t)
{//Fun(t);//保持他的属性往下一层传递Fun(forward<T>(t));
}
forward本质就是强转
template <class T> T&& forward (typename remove_reference<T>::type&arg);
template <class T> T&& forward (typename remove_reference<T>::type&& arg);
完美转发forward本质是一个函数模板,他主要还是通过引用折叠的方式实现,示例中传给Function的实参是右值,T被推导为int,没有折叠,forward内部t被强转为右值引用返回;传递给
Function的实参是左值,T被推导为int&,引用折叠为左值引用,forward内部t被强转为左值引用
返回。
3.9左值右值的效率问题
“1111”隐式类型转换成string调用构造,然后在拷贝构造给s1,编译器优化成直接构造,s1是左值,push_back将s1拷贝构造给list。后面的“1111”隐式类型转换成string产生临时变量是右值,然后移动构造给list,move将一个左值move成将亡值(右值)调用移动构造
但是move完之后资源会被换走!!!
总结:经过编译器优化后,左值调用拷贝构造,右值调用移动构造来提高效率
编译器在实现C++的时候为了形成逻辑的闭环,右值的右值引用可以被修改,属性退化。所以,我们在实现接口的时候实现完美转发避免这种问题,也可以完美转发