C++11之右值引用（二）：右值引用与移动语义
上节我们提出了右值引用，可以用来区分右值，那么这有什么用处？
问题来源
我们先看一个C++中被人诟病已久的问题：
我把某文件的内容读取到vector中，用函数如何封装？
大部分人的做法是：
void readFile(const string &filename, vector<string> &words) { words.clear(); //read XXXXX }
这种做法完全可行，但是代码风格谈不上美观，我们尝试着这样编写：
vector<string> readFile(const string &filename) { vector<string> ret; ret.push("cesfwfgw"); //.... // return ret; }
这样我们就可以在main中这样调用：
vector<string> coll = readFile("fef.text");
但是，稍微熟悉C++的都知道，这样在语法上会造成大量的开销：
ret复制给临时变量，该临时变量开辟在heap上
临时变量复制给coll
这中间产生两次复制和销毁的开销。
如果说这个例子，可以采用开头的代码解决开销，那么如果是一个查询返回结果的函数，那么我们必须这样写：
vector<string> queryWord(const string &word) { vector<string> result; //XXXXX return result; }
这里的开销就无法避免了。
移动语义的引入
我们考虑一个生活中常见的问题（这里参考了如何评价 C++11 的右值引用（Rvalue reference）特性？），如果把一个很重的货物从箱子A移动到箱子B，那么
正常的做法是：打开箱子A，把物品搬出来，移动到B，然后关上A。
另一种比较奇葩的做法是：在B中复制一个物品A，然后将A中的销毁。
更奇葩的做法是：由于复制工具的局限性，我们无法直接在B中复制，所以我们只好先在地上复制一个物品temp，销毁A中的物品，然后根据temp在B中再复制一份，再销毁地上的temp。
事实上，C++98采用的就是最后一种效率极其低下的做法，这里的关键在于，C++98没有很好的区分“copy”和“move”语义。
上述问题中，我们明确提出移动A到B中，但是C++98由于移动语义的缺失，只好采用copy的方式完成。
我们再回到开头的问题中：
vector<string> readFile(const string &filename) { vector<string> ret; ret.push("cesfwfgw"); //.... // return ret; }
这里我们必须看到一点，在完成函数调用后，ret就要被销毁，所以我们想到一个主意，不是把ret中的内容复制给main中的coll，而是将ret中的内容偷到coll中，然后将ret悄悄的销毁。
这样是可行的，因为ret的生命周期很短。
哪些可以偷？
现在问题来了，C++中哪些可以偷，哪些不能？
我们回顾上一节提到的四个表达式：
string one("one"); const string two("two"); string three() { return "three"; } const string four() { return "four"; }
显然，one和two生命周期较长，不能偷。four具有const属性，拒绝被偷。
那么three是可以被偷取的，因为它是临时变量，又没有const属性。
所以，C++中的非const右值，和移动语义完全匹配。
上节我们提出用右值引用区分右值，正是为了解决哪些可以偷的问题！
OK，我们的思路已经很清晰了：
1.为了解决返回对象开销问题，我们提出“偷取”，而不是复制对象
2.我们面临哪些能偷，哪些不能偷的问题。
3.右值可以偷取，所以我们如何区分右值？
4.我们引入右值引用X &&来区分右值。
这就是右值引用的来源。
如果一个变量不是右值，但是我们又需要偷取，那么我们可以采用std::move函数，将其强制转化为右值引用。
例如：
void test(string name) { string temp(std::move(name)); // XXXXXX }
注意，被偷取之后的name无法继续使用，所以move函数不可以随意使用。
带来的影响
那么，右值引用带来哪些该变呢？
首先是类的成员函数赋值，看下面代码：
class People { public: People() { cout << "People()" << endl; } People(const string &name) : name_(name) { cout << "People(const string &name)" << endl; } People(string &&name) : name_(name) { cout << "People(string &&name)" << endl; } private: string name_; };
这里name赋值，我们相对于C++98，提供了一个右值函数，将name的值移动给name_。
事实上，上面的两个函数可以合成一个：
class People { public: People() { cout << "People()" << endl; } People(string name) : name_(std::move(name)) { cout << "People(string name)" << endl; } private: string name_; };
这里注意，上面的name采用传值，并没有带来开销，因为：
如果name传入的是一个右值，那么name本身采用移动构造，开销比复制小很多，相当于People(string &&name)
如果name传入的其他值，那么name是复制构造，然后移动给name_，也没有增加额外的开销。
对于构造函数，除了提供复制构造函数，还需要移动构造函数。如下：
class People { public: People() { cout << "People()" << endl; } People(string name) : name_(std::move(name)) { cout << "People(string name)" << endl; } People(const People &p) : name_(p.name_) { cout << "People(const People &p)" << endl; } People(People &&p) : name_(std::move(p.name_)) { cout << "People(People &&p)" << endl; } private: string name_; };
注意在最后一个People(People &&p)中，移动p内的name时，必须显式使用move，来强制移动name成员。
同样，还有移动赋值运算符。
另外，在C++98中，容器内的元素必须具备值语义，现在则不同，元素具备移动能力即可，后文我们在智能指针系列会提到unique_ptr，它可以放入vector中，但是不具有复制和赋值能力。
其他的影响请参考：如何评价 C++11 的右值引用（Rvalue reference）特性？
下文通过一个string的模拟实现，演示右值引用的使用。
