左值引用、右值引用和参数传递

左值、右值与参数传递

导读：除指针类型外，C++还定义了引用类型。C++11的主要变化之一是新的引用类型的创建，叫右值引用(rvalue reference)。

1.左值与右值的区别

• 一个左值(lvalue)是一个标识非临时性对象的表达式。
• 一个右值(rvalue)是一个标识临时性对象的表达式，或者是一个不与任何对象相联系的值(如字面值常数)。

对以下代码：

vector<string> arr(3);
const int x=2;
int y;
...
int z=x+y;
string str="foo";
vector<string> *ptr=&arr;

根据这些声明，arr、str、arr[x]、&x、y、z、ptr、(*ptr)[x]都是左值，x是一个不可修改的左值。一般来说，程序中的变量名就是一个左值；其中2、“foo”、x+y、str.substr(0,1)都是右值，因为它们都是字面值。

2.左值引用的声明格式

C++语言的语法允许函数调用或运算(操作)符重载在返回值类型中指定为左值。左值引用的声明是通过在某个类型后放置一个符号&来进行：

string str="hello";
string &rstr=str; //rstr是str的另一个名字
rstr+='o'; 		  //把str改成helloo

3.右值引用格式

C++11中，右值引用是通过在某个类型后放置一个符号&&而被声明的，右值引用与左值引用具有相同的特征，不同的是，右值引用可以引用一个右值(即临时变量)。

string str="hello";
string &&bad1="hello"; //合法
string &&bad2=str+"";  //合法
string &&sub=str.substr(0,4); //合法

4.左值引用的用途

(1).给结构复杂的名称起别名

(2).范围for循环

如让一个vector对象所有的值都增1，用for循环实现：

for(int i=0;i<arr.size();++i)
	++arr[i];

使用左值引用课简化代码：

for(auto &x:arr)
	++x;

(3).避免复制

两个重要概念：

• 引用变量常常用于避免越过函数调用界限复制对象(不管是在函数调用中还是函数返回中)。
• 为了使用引用代替复制能够进行传递和返回，在函数声明和返回中是需要语法的。

5.参数传递问题

• 传值调用

• 传左值引用调用：

void swap(double &a, double &b); //交换a和b，参数类型正确

• 传常量引用调用：

string randomItem(const vector<string> &arr); //返回arr中一个随机项

C++参数传递机制：** 对于小的不应被函数改变的对象，采取传值调用合适；对于大的不应被函数改变且复制代价昂贵的对象，采取传常量引用调用是合适的；对于所有可以被函数改变的对象，应采取传引用调用。**

//通过三次复制进行交换
void swap(vector<string>& x, vector<string>& y) {
	vector<string> tmp = x;
	x = y;
	y = tmp;
}
 
//通过3次移动进行交换,std::move函数把任何左值(或右值)转换成右值
template<typename Object>
void mySwap(vector<Object>& a, vector<Object>& b) {
	vector<Object> tmp = std::move(a);
	a = std::move(b);
	b = std::move(tmp);
}