C++11中的右值引用和move函数

新版的C++标准库出现了很多C++11的新特性,刚开始接触确实很费劲,特别是右值引用和move函数这种基于效率的考虑损失了语言的简单直接的特性,废话不多说,先看右值引用。

C++中根据const和non_const,lvalue和rvalue可分为四类对象


        non_const          const

lvalue  非常量左值         常量左值

rvalue  非常量右值         常量左值


如果使用C++03标准,函数的参数选择const reference(常量引用),可以接受所有的传值类型:常量/非常量的左值/右值,即:

void f(const T& t);

可以接受所有T类型的对象传入。

而void f(T& t);

只能接受非常量的左值传入。

我们没有办法在函数参数类型区分只接受左值,或右值,要办到这件事,需要引入右值引用的概念。

void f(T&& t);

T&&不是引用的引用,是右值引用。C++11(准确的说是C++09)引入此项特性的目的是了健全左右值的引用。

为什么要区分?

考虑下面的函数,它已经被用烂了:

vector<int> f(vector<int>& p)
{
    vector<int> a;
    for(int i = 0 ;i < 100; i++)
        a.push_back(p+i);
    return a;
}
vector<int> test = f(v);//v is a vector

这样的函数行为导致vector<int>a的初始化是一种浪费的行为,它创建了一段在堆上的空间存放数据,再把这些数据拷贝给vector<int> test。

我们完全可以把vector<int> a在堆上申请的空间以及被设置好的数据直接给test,告诉test你拿去用好了,反正我马上就死了。

好了,如果我们的vector中有一个构造函数,能够拿test的空间和数据,那么上面的过程也就完成了:

vector<int>(vector<int>&& v)//vector<int>的构造函数的重载版本
{//这是简化版的vector,只是为了让你看懂move的意义所在
    ptr = v.ptr;//假设ptr是指向存储地址的指针
    size = v.size;//size是vector中存储空间的大小
   ....
  v.ptr = 0;//neccessary! }

注意到构造函数的参数是vector<int>&&,它只接受右值引用的传入。

为什么要只接受右值的引用?因为,我们只想要马上就销毁的对象才把数据move过来,而其他还要继续使用的对象,数据是拷贝过来的(通过其他的拷贝构造函数的重载版本实现)

同时,我们的f函数需要修改如下:

vector<int> f(vector<int>& p)//注意返回类型不是vector<int>&&
{
    vector<int> a;
    for(int i = 0 ;i < 100; i++)
        a.push_back(p+i);
    return std::move(a);
}

move的作用是把对象修改为一个右值的引用。

有三个地方需要注意:

1. 参数的符号必须是右值引用符号,即“&&”。

2. 参数不可以是常量,因为我们需要修改右值。

3. 参数的资源链接和标记必须修改。否则,右值的析构函数就会释放资源。转移到新对象的资源也就无效了。

特别地,针对C++11中的右值引用有三个值得注意的特别规则,它们为右值引用特别定义。

有这么一个模板函数:

template<class T> void f(T&& a);

1.在模板推断时,如果传给f()实参a的变量是一个左值,假设这个变量是U类型的,这个时候T被推断为U&,而不是U;

2.引用的折叠。如果T被推断为U&,函数f变成:f(U& &&),发生引用折叠,U& && 变为U&。(注意,我们不能直接创建一个引用的引用。)

3.不能隐式的将一个左值转换为右值引用,但可以用static_cast显示将一个左值转换为一个右值引用。

好了,如果没有右值引用,我们就没法完成上述功能。

推荐一篇博文,讲得比较详细http://blog.csdn.net/pongba/article/details/1684519

原文地址:https://www.cnblogs.com/wangpei0522/p/4472258.html