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c++的左值(lvalue),右值(rvalue),移动语义(move),完美转发(forward)

c++的左值(lvalue),右值(rvalue),移动语义(move),完美转发(forward)

c++的左值,右值 精辟总结

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当一个对象被用作右值的时候,使用的是对象的值(内容);当对象被用作左值的时候,用的是对象的身份(在内存中的位置)左值右值,完美转发参考文档。

左值持久,右值短暂;move:显示地将一个左值转换为对应右值的引用类型,还可以获取绑定到左值上的右值引用,int&& rr3 = std::move(rrl); 使用move就意味着除了对rrl赋值或销毁它外,我们不再使用它。

std::forward()与std::move()相区别的是,move()会无条件的将一个参数转换成右值,而forward()则会保留参数的左右值类型,可以使用std::forward实现完美转发

移动语义解决了无用拷贝的问题:移动构造函数

右值引用:函数的返回值

int& 左值引用

int&& 右值引用

c++中无用拷贝的情况

/*类里面 没有移动构造函数
这样就会使用 copy construct function,会导致大量无用的 memory copy。
*/
class Test {  
public:
    string desc; 
    int * arr{nullptr};
    Test():arr(new int[5000]{1,2,3,4}) { 
        cout << "default constructor" << endl;
    }
    Test(const Test & t) {
        cout << "copy constructor" << endl;
        if (arr == nullptr) arr = new int[5000];
        copy(t.arr,t.arr+5000, arr);
    }
    ~Test(){
        cout << "destructor " << desc << endl;
        delete [] arr;
    }
};

Test createTest() {
    return Test();
}

int main(){

    Test reusable;
    reusable.desc = "reusable";
    Test duplicated(reusable);
    duplicated.desc = "duplicated";

    Test t(createTest());
    t.desc = "t";

    cout<<"end"<

运行结果

default constructor
copy constructor
default constructor
end
destructor t
destructor duplicated
destructor reusable

使用移动语义避免无用的拷贝

/*使用移动 construct function,避免无用的memory copy。
*/

class Test {   
    public:
    string desc;
    int * arr{nullptr};
    Test():arr(new int[5000]{1,2,3,4}) { 
        cout << "__default constructor" << endl;
    }
    Test(const Test & t) {
        cout << "__copy constructor" << endl;
        if (arr == nullptr) arr = new int[5000]; //在这里要将 t.arr 置为空,因为经过move之后,我们认为不在使用这个值了,避免在新的对象中把指针释放后,原来的对象中存在野指针的现象
        copy(t.arr,t.arr+5000, arr);
    }
    Test(Test && t): arr(t.arr) {
        cout << "__move constructor" << endl;
        t.arr = nullptr;
    }
    ~Test(){
        cout << "..destructor " << desc << endl;
        delete [] arr;
    }
};

Test createTest(string str) {
    Test rt;
    rt.desc = str;
    cout<<"createTest:"<<&rt<

输出结果

__default constructor
reusable.arr 0xb946e70
__move constructor
reusable.arr 0
duplicated.arr 0xb946e70
rvalue--
__default constructor
createTest:0x7ffd092ea390
rt1.arr 0xb94c0b0
no rvalue--
__default constructor
createTest:0x7ffd092ea3c0
createTest:0x7ffd092ea3c0
rt2.arr 0xb950ee0
end
..destructor normalVal
..destructor rval
..destructor duplicated
..destructor reusable

左值引用右值引用

//左值引用和右值引用
void foo(const int & i) { cout << "const int & " << i << endl; }
void foo(int & i) {  cout << "int & " << i << endl; }
void foo(int && i) { cout << "int && " << i << endl; }
void foo(const int && i) { cout << "const int && " << i << endl; }
void main(){
    int i = 2;
    foo(i);
    foo(2);
    foo([]()->const int && {return 2;}());
}

完美转发

/*在main当中调用relay,Test的临时对象作为一个右值传入relay,在relay当中又被转发给了func,那这时候转发
给func的参数t也应当是一个右值。也就是说,我们希望:当relay的参数是右值的时候,func的参数也是右值;当
relay的参数是左值的时候,func的参数也是左值。
*/
class Test {   
    public:
    int * arr{nullptr};
    Test():arr(new int[5000]{1,2,3,4}) { 
        cout << "default constructor" << endl;
    }
    Test(const Test & t) {
        cout << "copy constructor" << endl;
        if (arr == nullptr) arr = new int[5000];
        copy(t.arr,t.arr+5000, arr);
    }
    Test(Test && t): arr(t.arr) {
        cout << "move constructor" << endl;
        t.arr = nullptr;
    }
    ~Test(){
        cout << "destructor" << endl;
        delete [] arr;
    }
};

template 
void func(T t) {
    cout << "in func" << endl;
}

template 
void relay(T&& t) {
    cout << "in relay" << endl;
    func(t);
}
//完美转发
template 
void relay1(T&& t) {
    cout << "in relay " << endl;
    func(std::forward(t));
}

void main() {
    // relay(Test());
    // cout<<"end"<

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