【C++ 11】引用& 和 右值(纯右值、将亡值)引用&& (1)
我们先来简单介绍下&引用:
C和C++使用&符号来只是变量的地址。C++给&符号赋予了另一个含义,将其来声明引用。
例如,要将rodents作为rats变量的别名,可以这样做:
int rats;
int & rodents = rates;
其中,&不是地址运算符,而是类型标识符的一部分。上诉引用声明允许将rats和rodents互换——它们指向相同的值和内存单元。
必须在声明引用时将其初始化,而不能向指针那样,先声明,再赋值。
举个例子:
// secref.cpp -- defining and using a reference
#include <iostream>
int main()
{
using namespace std;
int rats = 101;
int &rodents = rats; // rodents is a reference
cout << "rats = " << rats;
cout << ", rodents = " << rodents << endl;
cout << "rats address = " << &rats;
cout << ", rodents address = " << &rodents << endl;
int bunnies = 50;
rodents = bunnies; // can we change the reference?
cout << "bunnies = " << bunnies;
cout << ", rats = " << rats;
cout << ", rodents = " << rodents << endl;
cout << "bunnies address = " << &bunnies;
cout << ", rodents address = " << &rodents << endl;
// cin.get();
return 0;
}
输出:
rats=101,rodents=101
rats address=0x00065fd44,rodents address= 0x00065fd44
bunnies=50,rate=50,rodents=50
rats address=0x00065fd48,rodents address= 0x00065fd44
也就是说,rats=bunnies 意味着“ 将bunnies变量的值付给rat变量 ”。简而言之,可以通过初始化声明来设置引用,但是不能用赋值来设置。
假设程序员试图这样做:
int rats=101;
int *pt =&rats;
int &rodents=*pt;
int bunnies=50;
pt =&bunnies;
将rodents初始化为*pt使得rodents指向rats。接下来将pt改为指向bunnies,并不能改变这样的事实,即rodents引用的是rats。
将引用用作函数参数
// cubes.cpp -- regular and reference arguments
#include <iostream>
double cube(double a);
double refcube(double &ra);
int main ()
{
using namespace std;
double x = 3.0;
cout << cube(x);
cout << " = cube of " << x << endl;
cout << refcube(x);
cout << " = cube of " << x << endl;
// cin.get();
return 0;
}
double cube(double a)
{
a *= a * a;
return a;
}
double refcube(double &ra)
{
ra *= ra * ra;
return ra;
}
输出:
27=cube of 3
27 = cube of 27
如果程序员的意图是让函数使用传递给它的信息,而不对这些信息进行修改,同时又想使用引用,则应使用常量引用。
double refcube(const double &ra);
如果这样做,当编译器发现代码修改了ra的值,将报错。
如果实参与引用参数不匹配,C++将生成临时参数。 当前,仅当参数为const引用时,C++才允许这样做。(c++ primer plus 264页)。因为假如类型不匹配的话,将创建临时参数,使用临时参数的数据改变不会影响传入的数据。换句话说,如果接受引用参数的函数的意图是修改作为参数传递的变量,则创建临时变量将阻止这种意图的实现。
注意:如果函数调用的参数不是左值或与相应的const引用参数的类型不匹配,则C++将创建类型正确的匿名变量,将函数调用的参数的值传递给该匿名变量,并让参数来引用该变量。
举个例子:
void swap(int &a, int &b)
{
int temp;
temp = a;
a = b;
b = temp;
}
long a = 3, b = 5;
swap(a, b);
这里的a,b与传入函数参数的a,b类型不匹配,因此编译器将创建两个临时int变量,将它们初始为3和5,然后交换临时变量的内容,而a和b保持不变。
然后我们来看下右值引用&&
下图的:r2关联的应该是33.
引用右值的只要目的是实现移动定义。
C++11 中为了引入强大的右值引用,将右值的概念进行了进一步的划分,分为:纯右值、将亡值。
纯右值(prvalue, pure rvalue),纯粹的右值,要么是纯粹的字面量,例如 10
, true
;要么是求值结果相当于字面量或匿名临时对象,例如 1+2
。非引用返回的临时变量、运算表达式产生的临时变量、原始字面量、Lambda 表达式都属于纯右值。
将亡值(xvalue, expiring value),是 C++11 为了引入右值引用而提出的概念(因此在传统 C++中,纯右值和右值是统一个概念),也就是即将被销毁、却能够被移动的值。
将亡值可能稍有些难以理解,我们来看这样的代码:
std::vector<int> foo() {
std::vector<int> temp = {1, 2, 3, 4};
return temp;
}
std::vector<int> v = foo();
在这样的代码中,函数 foo
的返回值 temp
在内部创建然后被赋值给 v
,然而 v
获得这个对象时,会将整个 temp 拷贝一份,然后把 temp
销毁,如果这个 temp
非常大,这将造成大量额外的开销(这也就是传统 C++ 一直被诟病的问题)。在最后一行中,v
是左值、foo()
返回的值就是右值(也是纯右值)。
但是,v
可以被别的变量捕获到,而 foo()
产生的那个返回值作为一个临时值,一旦被 v
复制后,将立即被销毁,无法获取、也不能修改。
将亡值就定义了这样一种行为:临时的值能够被识别、同时又能够被移动。
更多例子也已参考下篇文章: 左值和右值、左值引用与右值引用(2)
原文:https://blog.csdn.net/weixin_40539125/article/details/84107068