学而不思则罔,思而不学则殆。
1. 右值引用
C++98中提出了引用的概念,引用即别名,引用变量与其引用实体公共同一块内存空间,而引用的底层是通过指针来实现的,因此使用引用,可以提高程序的可读性。
为了提高程序运行效率,C++11中引入了右值引用,右值引用也是别名,但其只能对右值引用。
int Add(int a, int b)
{
return a + b;
}
int main()
{
const int&& ra = 10;
int&& rRet = Add(10, 20);
return 0;
}
C++11对右值进行了严格的区分:
- C语言中的纯右值。只能放在等号右侧或不能取地址的比如:a+b, 100。
- 将亡值。比如:表达式的中间结果、函数按照值的方式进行返回。
2. 移动构造
C++11提出了移动语义概念,即:将一个对象中资源移动到另一个对象中的方式,可以有效缓解临时对象内存操作频繁的问题。
在C++11中如果需要实现移动语义,必须使用右值引用。移动构造实现:
String(String&& s)
: _str(s._str)
{
s._str = nullptr;
}
在编译器认为此值在创建后生命周期即将结束,即将亡值,C++11认为其为右值,就会采用移动构造,减少拷贝。
注意:
- 移动构造函数的参数千万不能设置成const类型的右值引用,因为资源无法转移而导致移动语义失效。
- 在C++11中,编译器会为类默认生成一个移动构造,该移动构造为浅拷贝,因此当类中涉及到资源管理时,用户必须显式定义自己的移动构造。
3. 右值引用引用左值
按照语法,右值引用只能引用右值,但右值引用一定不能引用左值吗?因为:有些场景下,可能真的需要用右值去引用左值实现移动语义。当需要用右值引用引用一个左值时,可以通过move函数将左值转化为右 值。C++11中,**std::move()**函数位于头文件中,该函数名字具有迷惑性,它并不搬移任何东西,唯一的功能就是将一个左值强制转化为右值引用,然后实现移动语义。
在使用move()函数后,原空间就会失效,可以理解为将空间转移了。
注意:
- 被转化的左值,其生命周期并没有随着左值的转化而改变,即std::move转化的左值变量lvalue不会被销毁。
- STL中也有另一个move函数,就是将一个范围中的元素搬移到另一个位置。
int main()
{
String s1("hello world");
String s2(move(s1));
String s3(s2);
return 0;
}
以上代码是move函数的经典的误用,因为move将s1转化为右值后,在实现s2的拷贝时就会使用移动构造,此时s1的资源就被转移到s2中,s1就成为了无效的字符串。
使用move()的一个例子:
class Person
{
public:
Person(char* name, char* sex, int age)
: _name(name)
, _sex(sex)
, _age(age)
{}
Person(const Person& p)
: _name(p._name)
, _sex(p._sex)
, _age(p._age)
{}
Person(Person&& p)
: _name(move(p._name))
, _sex(move(p._sex))
, _age(p._age)
{}
private:
char* _name;
char* _sex;
int _age;
};
Person GetTempPerson()
{
Person p("prety", "male", 18);
return p;
}
int main()
{
Person p(GetTempPerson());
return 0;
}
4. 右值引用的作用
C++98中引用作用:因为引用是一个别名,需要用指针操作的地方,可以使用指针来代替,可以提高代码的可读性以及安全性。
C++11中右值引用主要有以下作用:
- 实现移动语义(移动构造与移动赋值,减少拷贝)
- 给中间临时变量取别名,例如:
int main()
{
string s1("hello");
string s2(" world");
string s3 = s1 + s2;
stirng&& s4 = s1 + s2;
return 0;
}
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