lvalue 引用 && rvalue 引用

C++中的每个表达式要么是lvalue要么是rvalue。lvalue表示一个内存位置，而rvalue表示计算表达式的结果。

rvalue引用是对有名称变量的引用，并允许变量表示的内存通过lvalue引用来访问。

rvalue引用是对包含表达式结果的内存位置的引用。

总之，表达式的结果和函数内定义的变量都属于临时变量，即rvalue。

　　int && num {2*x+3}; 　　//rvalue引用表达式的临时结果

　　int & num　{x=5};　　　 //lvalue引用

常量引用：

void GetSet(int &num)
{
 num += 1;
}

　Error (active) initial value of reference to non-const must be an lvalue.

void GetSet(const int &num)
{
 num += 1;
}

上面代码：只看第一个函数头GetSet(变量)是正确的，但GetSet(常量5)会被报错，因为编译器不允许对常量存在可能潜在的更改行为。

　　　　　规定常量作为参数传递时需加const，即意味着不可更改。

lvalue引用：

使用lvalue引用形参，可以编写直接访问调用者实参的函数，避免了按值传递中的隐式复制。若不打算修改实参，则只需要给lvalue引用类型使用const修饰符，以避免意外修改参数。

其实，无论是按值传递、按址传递参数或引用都是编译器的规则，我们需要熟悉参数在不同情况下的传递，好的理解方式就是输出地址来观察。

void GetSet(int & num)
{
     num += 1;
}
int main()
{
     int v = 6;
     GetSet(v);
     cout << v<< endl;
     cin.get();
}

输出结果： 7 ，num变量值通过引用改变了，可以类比，变量的指针传址方式。

rvalue引用：

void GetSet(int && num)
{
     num += 1;
}
int main()
{
     int v = 6;
     GetSet(v);
     cout << v<< endl;
     cin.get();
}

编译器报错：Error (active) an rvalue reference cannot be bound to an lvalue

可知lvalue不能通过rvalue引用，有rvalue引用形参的函数只能通过rvalue实参来调用。

void GetSet(int && num)
{
    num += 1;
    cout <<"num="<< num << endl;
}
int main()
{
    int v = 6;
    int c = 3;
    GetSet(v+c);
    cout <<"v="<< v <<" c="<< c <<endl;
    GetSet(5);
    cin.get();
}

上面代码编译通过，结果如下：

编译器会为表达式的结果生成一个临时地址来存储数值。而常量字面值 5 ，被当成一个表达式处理，并且存储在函数引用形参的临时位置。

输出地址可以看出，常量在rvalue引用的时候和表达式一样处理了，即看做临时变量。

函数返回值的引用：

int* GetSet(int num)
{
    num += 1;
    int result {num};
    return & result;
}
int main()
{
    int v = 6;
    int *ptr=GetSet(v);
    cout <<"ptr="<< *ptr << endl;
}

本段代码可以运行，但编译器却给出了如下警告：
“Warning C4172 returning address of local variable or temporary”

原因在于：从函数中返回的引用是临时变量的地址，应注意不要从函数中返回局部自动变量的地址。

可以使用动态内存分配为函数中的变量申请内存，由于动态内存分配的内存是一直存在的（在堆中），除非用 delete 销毁。即如下方式：

int* GetSet(int num)
{
    num += 1;
    int *result{ new int {num} };
    return result;
}
int main()
{
    int v = 6;
    int *ptr=GetSet(v);
    cout <<"ptr="<< *ptr << endl;
　　 delete ptr;
}

观察下面两部分代码的不同：

一、
double & lowest(double a[], int len)
{
    int j{};
    for (int i{ 1 }; i<len; i++)
        if (a[j]>a[i])
            j = i;
    return a[j];
}

二、
double & lowest(double a[], int len)
{
    int j{};
    for (int i{ 1 }; i<len; i++)
        if (a[j]>a[i])
            j = i;
    return & a[j];
}

引用是赋予存在变量的别名，所以实际返回的是数组元素a[j]的引用，而不是改元素包含的值。a[j]的地址用来初始化要返回的引用，该引用是编译器创建的，因为返回类型是引用。

但返回a[j]和返回&a[j]是不同的。

返回&a[j]，则指定的是a[j]地址，那是一个指针。所以，第二部分代码会被报错如下：
　　Error C2440 'return': cannot convert from 'double *' to 'double &'

因为指针和引用属于不同类型。

Const 在传参引用中的潜规则的：

double refcube(const double &ra)
{
    return ra*ra*ra;
}

    long edge = 5L;
    double side = 3.0;
    double c1 = refcube(edge);
    double c2 = refcube(7.0);
    double c3= refcube(side+10.0);

上面代码中的函数调用都会产生临时变量：

　　edge虽然是临时变量，类型不正确，double引用不能指向long。

　　参数7.0和side+10.0类型虽然正确，但没有名称，编译器将生成一个函数期间调用的匿名临时变量。

而现在如果我们去掉 const ,会发现编译器会报错：

Error：a reference of type "double &" (not const-qualified) cannot be initialized with a value of type "long"

Error：initial value of reference to non-const must be an lvalue

Why?

double refcube(double &ra) 是lvalue引用，要求使用满足类型的左值作为参数。

那么为何 double refcube(double ra) 会通过编译。

　　因为直接调用和使用const一样编译器会产生临时变量，只不过使用了 const 意味着不能修改参数。

使用const可以避免无意中修改数据。
能够处理const和非const实参，否则只能接受非const数据。
使用const引用使函数能够正确生成和使用临时变量。

当然此处代码是可以使用rvalue引用或const rvalue引用，但 Long 类型没通过报错如下：

Error:'double refcube(const double &&)': cannot convert argument 1 from 'long' to 'const double &&'