C++左值引用与右值引用

首先,我们需要知道什么是值语义,什么是引用语义。

值语义:
  • 值语义意味着对象在被传递、赋值或拷贝时,会复制其整个数据。
  • 当使用值语义时,对对象进行操作不会影响原始对象,因为操作会在副本上进行。
  • 传统的内置类型(如整数、浮点数等)通常具有值语义。
引用语义:
  • 引用语义意味着对象在被传递、赋值或拷贝时,不会复制其整个数据,而是共享相同的数据。
  • 当使用引用语义时,对对象的操作会影响所有引用该对象的变量,因为它们都指向相同的内存位置。
  • 指针和引用是引用语义的典型例子。

对于GC语言,大部分变量都是引用语义,内存管理交给GC。而值语义可以更方便直观控制对象生命周期,让RAII使用更自然。

其次,我们需要区分一下左值与右值:

左值:
  • 可以在等号左边,可以取地址,具名
  • 比如变量名,返回左值引用的函数调用,前置的自增自减,赋值运算和复合赋值运算,解引用
右值:
  • 只能在等号右边,不能取地址,不具名
  • 纯右值
    • 字面量,返回非引用类型的函数调用,后置自增自减,算数/逻辑表达式
  • 将亡值
    • C++11引入与移动语义相关的值类型(移动构造、移动赋值运算符重载),转移上资源,不可以转移上资源

区别:

  1. 左值引用是对左值的引用;右值引用是对右值的引用
    • const左值引用能指向右值,但不能修改
    • 右值引用通过std::move()指向左值
    • 声明出来的左值引用和右值引用都是左值
  2. 功能差异:
    • 左值引用避免拷贝,如函数传参,函数返回值
    • 右值引用实现移动语义:
      • 对象赋值时,避免资源的重新分配
      • 移动构造,移动赋值运算符重载
      • STL
      • std::unique_ptr
      • std::function

注:std::forward()是与universal reference相配合使用

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