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左值引用与右值引用

news 来源：原创 2025/6/15 22:45:56

一、左值引用与右值引用的区别

1.左值引用是对左值的引用；右值引用是对右值的引用（不过也有特例）

const左值引用能指向右值，不过不能修改；右值引用通过std::move(v)可以指向左值

声明出来的左值引用或者右值引用都是左值（int& lref = n, int&& rref = 20, lref和rref都是左值）

2.左值引用与右值引用在功能上的差异

（1）左值引用：左值引用用来传参或者做函数返回值可以避免对象的拷贝

（2）右值引用：实现移动语义和完美转发

①移动语义：通过实现移动语义，对象赋值时，避免资源的重新分配(移动构造和移动赋值构造)

②完美转发：函数模版可以将自己的参数完美地转发给内部调用的其他函数

完美指的是不仅能准确地转发参数的值，还能保证被转发的参数的左右值属性不变

// 接受左值引用的函数
void func(int &n) 
{
    std::cout << "lvalue=" << n << std::endl;
}

// 接受右值引用的函数
void func(int &&n) 
{
    std::cout << "rvalue=" << n << std::endl;
}

// 模板函数，使用std::forward完美转发
template<typename T>
void revoke(T &&t) 
{
    // 函数模版的参数 -完美交给-> 内部的函数
    // 参数的值 + 参数的左右值属性
    func(std::forward<T>(t)); 
}

int main() {
    int num = 10;
    revoke(num);  // 传入左值 lvalue=10
    revoke(20);   // 传入右值 rvalue=20
    return 0;
}

借助T&&实现转发语义，引入了引用折叠规则：参数为左值或左值引用，T&&将转化为A&；参数为右值或右值引用，T&&将转化为A&&

std::forward<T>(v) T为左值引用类型，v将转化为 T类型的左值；T为右值引用类型，v将转化为 T类型的右值

二、区分左值和右值

1.左值：可以在等号左边，能够取地址，具名（下面举一些例子）

变量名、前置自增和自减（++i，--i）、解引用表达式

返回左值引用的函数调用

// 定义一个函数，返回vector<int>中指定位置元素的左值引用
std::vector<int>& getElement(std::vector<int>& vec, size_t index) {
    return vec[index];
}

std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
// 调用函数获取左值引用
// getElement(numbers, 2)这个函数调用就是左值
int& ref = getElement(numbers, 2);

赋值运算或复合赋值运算符表达式

// (i = 9)是左值
(i = 9) = 1000;
std::cout << "i:" << i << std::endl; // i:1000
// (i += 20)是左值
(i += 20) = 10000;
std::cout << "i:" << i << std::endl; // i:10000

2.右值：只能在等号右边，不能取地址，不具名；右值分为两大类，纯右值和将亡值

（1）纯右值：字面值、返回非引用类型的函数调用、后置自增和自减

算术表达式[a+b]、逻辑表达式[a&&b]、比较表达式[a==b, a >= b]

（2）将亡值：C++11新引入的与右值引用[移动语义]相关的值类型

将亡值用来触发移动构造或移动赋值构造，进行资源转移，之后将亡值将调用析构

std::move static_cast<T&&>(x) 可以将左值转化为将亡值(将左值转换为右值、使拷贝变为移动)