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C++11中的左值引用和右值引用

发表于:2015-5-13 10:12

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 作者:天天AC    来源:51Testing软件测试网采编

  1.首先区分左值和右值
  左值是表达式结束后依然存在的持久对象
  右值是表达式结束时就不再存在的临时对象
  便捷方法:对表达式取地址,如果能,则为左值,否则为右值
  举例:
  int a = 10
  int b = 20
  int *pFlag = &a
  vector<int> vctTemp
  vctTemp.push_back(1)
  string str1 = "hello"
  string str2 = "world"
  const int &m = 1
  请问:a,b,a+b,a++,++a,pFlag,vctTemp[0],100,string("hello"),str1+str2,m分别是左值还是右值
  a和b都是持久对象(可以对其取地址),是左值
  a+b是临时对象(不可以对其取地址),是右值
  a++是先取出持久对象a的一份拷贝,再使持久对象a的值加1,最后返回那份拷贝,而那份拷贝是临时对象(不可以对其去地址),故其是右值
  ++a则是使持久对象a的值加1,并返回那个持久对象a本身(可以对其去地址),故其是左值
  pFlag和*pFlag都是持久对象(可以对其取地址),是左值
  vctTemp[0]调用了重载的[]操作符,而[]操作符返回的是一个int & , 为持久对象(可以对其取地址),是左值
  100和string("hello")是临时对象(不可以对其取地址),是右值
  str1是持久对象(可以对其取地址),是左值
  str1+str2是调用了+操作符,而+操作符返回的是一个string(不可以对其取地址),故其为右值
  m是一个常量引用,引用到一个右值,但引用本身是一个持久对象(可以对其取地址),为左值
  区分清楚了左值与右值,我们看看左值引用,左值引用根据其修饰的不同,可以分为非常量左值引用和常量左值引用
  非常量左值引用只能绑定到非常量左值,不能绑定到常量左值、非常量右值和常量右值。如果允许绑定到
  常量左值和常量右值,则非常量左值引用可以用于修改常量左值和常量右值,这明显违反了其常量的含义。如果允许绑定到非常量右值,则会导致非常危险的情况出现,因为非常量右值是一个临时对象,非常量左值引用可能会使用一个已经被销毁了的临时对象
  常量左值引用可以绑定到所有类型的值,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,
  使用左值引用时,我们无法区分出绑定的是否是非常量右值的情况。那么,为什么要对非常量右值进行区分呢,区分出来了又有什么好处?这就牵涉到C++中一个著名的性能问题---拷贝临时对象
  vector<int> GetAllScores()
  {
  vector<int> vctTemp;
  vctTemp.push_back(90);
  vctTemp.push_back(95)
  return vctTemp;
  }
  当使用vector<int> vctScore = GetAllScores()进行初始化时,实际上调用了三次构造函数。尽管有些编译器
  可以采用RVO(Return Value Optimization)来进行优化,但优化工作只在某些特定条件下才能进行。可以看到
  ,上面很普通的一个函数调用,由于存在临时对象的拷贝,导致了额外的两次拷贝构造函数和析构函数的开销。
  当然,我们也可以修改函数的形式为void GetAllScores(vector<int>&vctScore)但这并不一定就是我们需要的形式。另外,考虑下面字符串的连接操作
  string s1("hello");
  string s = s1 + "a" + "b" + "c" + "d" + "e"
  在对s进行初始化时,会产生大量的临时对象,并涉及到大量字符串的拷贝操作,这显然会影响程序的效率和性能。怎么解决这个问题呢?如果我们能确定某个值是一个非常量右值(或者是一个以后不会再使用的左值),则我们在进行临时对象的拷贝时,可以不用拷贝实际的数据,而只是“窃取”指向实际数据的指针(类似于STL中的auto_ptr,会转移所有权)C++11中引用的右值引用正好可用于标识一个非常右值。C++11中用&表示左值引用,用&&表示右值引用,如:
  int &&a = 10;
  右值引用根据其修饰符的不同,也可以分为非常量右值引用和常量右值引用。
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