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C++11之右值引用:从左值右值到右值引用
C++98中规定了左值和右值的概念,但是一般程序员不需要理解的过于深入,因为对于C++98,左值和右值的划分一般用处不大,但是到了C++11,它的重要性开始显现出来。
C++98标准明确规定:
左值是可以取得内存地址的变量。
非左值即为右值。
从这里可以看出,可以执行&取地址的就是左值,其他的就是右值。
这里需要明确一点,能否被赋值不是区分C++左值和右值的区别。
我们给出四个表达式:
string one("one");const string two("two");string three() { return "three"; }const string four() { return "four"; }
这里四个变量表达式,后面两个是临时变量,不可以取地址,所以属于右值,前面两个就是左值。
这里写出一个函数:
void test(const string &s){ cout << "test(const string &s):" << s << endl;}
然后进行测试:
test(one);test(two);test(three());test(four());
编译我们发现,这个test可以接受所有的变量。
我们使用另一个函数做测试:
void test(string &s){ cout << "test(string &s):" << s << endl;}
然后测试发现,只有one可以通过调用。
然后我们同时提供两个test函数,然后我们编译运行发现:
test(string &s):onetest(const string &s):twotest(const string &s):threetest(const string &s):four
所以我们可以得出结论:
在C++中,const X&可以接受所有的变量
X &只可以接受普通变量
同时我们可以看出C++重载决议的一个特点:
当一个参数可以匹配多个函数时,总是匹配最精准的一个。
例如上面的one,它也可以接受const X&,但是当X&形式的参数存在时,立刻选择后者。显然后者是专门为其准备的,二者的语义最为符合。X&包含有一种修改语义,这与one是一致的。
引入const属性
上面的四个表达式,我们只讨论了左值和右值,我们再加上const进行讨论。
所以:
string one("one"); 属于非const左值const string two("two"); const左值string three() { return "three"; } 非const右值const string four() { return "four"; } const右值
左值右值的属性与const是正交的。
现在引入一个问题,如果有时候需要区分四种变量,那么该使用什么方法?
前面的讨论,我们知道X&可以用来区分one,但是剩下的三个都可以被const X&吞掉,显然我们需要为一些变量提供一些定制版本的参数,来让不同的变量优先选择不同的参数。
C++11提供了右值引用来专门区分右值,我们同时提供四个函数:
void test(const string &s){ cout << "test(const string &s):" << s << endl;}void test(string &s){ cout << "test(string &s):" << s << endl;}void test(string &&s){ cout << "test(string &&s):" << s << endl;}void test(const string &&s){ cout << "test(const string &&s):" << s << endl;}
我们使用C++11进行编译,发现:
test(string &s):onetest(const string &s):twotest(string &&s):threetest(const string &&s):four
我们得出最佳匹配:
X & 匹配 非const左值
const X& 匹配 const左值
X && 匹配 非const右值
const X && 匹配 const右值
然后,我们可以采用逐个函数进行测试,发现:
X& 仅仅匹配 非const左值,这与之前的结论一致
const X& 可以匹配所有的表达式
X && 只可以匹配 非const右值
const X &&可以匹配const和非const 右值
OK,我们的问题解决,当我们需要区分右值的时候,就可以使用右值引用。
事实上,我们一般不需要const X &&,所以我们使用下列三种参数:
void test(string &s); 修改语义
void test(string &&s); 移动语义,后文介绍
void test(const string &s); 常量语义
这三种语义已经足够,在C++98中我们只使用修改和常量语义,在C++11中,正是为了实现移动语义,我们才需要区分右值,才需要引入右值引用。
下文讲C++11右值引用实现移动语义。
C++11之右值引用:从左值右值到右值引用