C++11——右值引用
目录
前言
一.右值引用的概念
1.1 左值和右值的概念
1.2 引用和右值引用比较
二.右值引用的作用
2.1引用的缺陷
2.1 移动语义
2.2 右值引用的具体应用
2.3 对比引用总结
三.右值引用引用左值(move)
四.完美转化
前言
在C++98中也有一个引用,为左值引用,但是左值引用有一些不足。而C++11的右值引用的提出弥补了左值引用的不足。
左值引用和右值引用都是别名。
说明:下面说引用都代表C++98的左值引用。
一.右值引用的概念
右值引用也是一块空间的别名。只能对右值进行引用。使用是在类型后面加两个&&。
#include<iostream>
using namespace std;int Add(int x, int y){return x + y;
}int main(){const int&& ra = 10;//右值引用//函数返回值为一个临时变量,是右值int&& ret = Add(2, 3);//右值引用return 0;
}
1.1 左值和右值的概念
左值和右值是C语言的概念,但是C语言没有给出严格的标准,一般认为,可以放在等号"="左边的是左值,可以放在等号右边的是右值。但是这个说法是错误的。
比如:
#include<iostream>
using namespace std;int main(){//a,b是左值,10和20是右值int a = 10;int b = 20;//此时b也可以放在等号右边//a也可以放在等号右边a = b;b = a;return 0;
}
左值和右值是不好区分的,这里我们一般这样认为:
- 左值:一般是可以修改的值,可以取地址的,通常是变量。
- 右值:一般是常量(除const 修饰的),表达式或者函数的传值返回(生成临时变量)。
注意:传引用返回是右值。
C++11有对右值进行了严格的区分:
- 纯右值:比如常量,表达式值a+b
- 将亡值:比如函数传值返回,表达式的中间结果。顾名思义,将亡值的空间马上就要被释放了。
1.2 引用和右值引用比较
- 引用,只能引用左值,不能引用右值。但是const引用既可以引用左值,又可以引用右值。
int main(){//a为左值,10为右值int a = 10;int& ra1 = a;const int& ra2 = a;//int& ra3 = 10;//编译错误,10为右值const int& ra3 = 10;return 0;
}
- 右值引用:只能引用右值,不能引用左值。但是右值引用可以引用move之后的左值。move在后面有介绍,可以认为是改变了左值的属性,变成了右值。
int main(){//a为左值,10为右值int a = 10;int&& ra1 = 10;//int&& ra2 = a;//a为左值,编译错误int&& ra2 = move(a);//move后就可以了return 0;
}
二.右值引用的作用
右值引用和引用都是别名,为什么还要提出右值引用呢?
2.1引用的缺陷
#include<iostream>
using namespace std;class String{
private:char *_str;
public://构造String(char *str = " "){_str = new char[strlen(str) + 1];strcpy(_str, str);}//拷贝构造String(const String& s){cout << "String(const String& s)——拷贝构造" << endl;_str = new char[strlen(s._str) + 1];strcpy(_str, s._str);}};String Fun(String& s){String ret(s);return ret;
}
~String()
{if(_str)delete[] _str;
}
int main(){String s1("左值");String s2 = Fun(s1);getchar();return 0;
}
我们知道引用做参数和返回值是可以减少拷贝构造,特别是对于深拷贝的,可以提高效率。但是,当返回值是函数的局部对象时,不能引用返回,需要传值返回。
//需要传值返回
String Fun(String& s){String ret(s);return ret;
}
当将返回值函数返回值赋给另外一个对象s2时。 会调用String类的拷贝构造函数,进行深拷贝。
String s1("左值");
String s2 = Fun(s1);
ret在按照值返回时,必须拷贝构造一个临时对象,需要进行深拷贝。将Fun函数返回值赋值给s2时,也就是将临时对象拷贝构造s2,也需要进行深拷贝。仔细观察发现:s2和临时对象空间里的内容是相同的,而它们三个都有独立的空间,相当于创建了三个完全相同的对象。这样对于空间来说是一种浪费,程序效率也会降低。
下面来说如何优化。
2.1 移动语义
- 移动语义:将一个对象中的资源移动到另外一个对象中。
如上缺陷,我们可以这样优化:
我们知道临时变量是内容和s2的内容相同,而临时对象是一个将亡值。我们可以在临时对象拷贝构造s2时,不进行深拷贝,而是将临时对象空间的资源换给对象s2。
临时对象是将亡值,也就是右值,我们可以重载一个参数为右值引用的拷贝构造函数。我们将这个拷贝构造函数称为移动构造。
参数s右值引用的是临时变量。将临时变量的资源移动到this指针,也就是s2中。而临时对象在构造完s2后,就会被销毁。
//移动构造
String(String&& s){_str = s._strs._str = nullptr;
}
整个过程:
由于ret是左值,在拷贝构造临时对象时,调用的是拷贝构造函数,而临时对象是右值(将亡值),在构造s2时,会调用移动构造,将临时对象的资源换给了s2。这样减少了一次深拷贝的过程。
#include<iostream>using namespace std;class String{
private:char *_str;
public:String(char *str = " "){_str = new char[strlen(str) + 1];strcpy(_str, str);}//拷贝构造String(const String& s){cout << "String(const String& s)——拷贝构造" << endl;_str = new char(strlen(s._str) + 1);strcpy(_str, s._str);}//移动构造String(String&& s){cout << "String(const String& s)——移动构造" << endl;_str = s._str;s._str = nullptr;}~String(){if (_str)delete[] _str;}};//需要传值返回
String Fun(String& s){String ret(s);//调用拷贝构造return ret;
}int main(){String s1("左值");String s2(Fun(s1));//调用移动构造return 0;
}
这里编译器做了优化,ret调用拷贝构造函数构造临时对象的过程省略了。
注意:
- 在移动构造函数的参数一定不能设置成const类型的右值引用,否则不能修改,资源无法转移。
- 在C++11中,编译器会为了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,必须显示自己的移动构造。
2.2 右值引用的具体应用
右值引用的主要应用就是重载了移动构造函数,利用了将亡值,将将亡值的空间内容交换到要拷贝的对象中。减少了深拷贝。
- 右值引用做函数的参数
由于右值引用引用的是右值(将亡值),当函数体里需要对该参数进行拷贝构造时,会调用移动拷贝构造。减少深拷贝。提高效率。
- 函数传值返回,用对象接收。
函数传值返回,返回一个临时对象,是一个将亡值。再用对象接收,临时对象拷贝构造对象。会调用移动拷贝构造函数,减少深拷贝。
2.3 对比引用总结
引用和右值引用本质的作用都是减少拷贝。右值引用弥补了引用的不足。右值引用提高了传值返回的效率。
引用:
引用做参数和返回值可以减少拷贝构造。但是,当返回的对象出了作用域就不在了,只能传值返回。
如果没有右值引用,用对象接收,会调用拷贝构造,对于string/vector等容器,需要进行深拷贝。效率低。
右值引用:
右值引用的主要应用就是重载了移动构造函数,利用了将亡值,将将亡值的空间内容交换到要拷贝的对象中。减少了深拷贝。
当函数传值返回时,用对象接收,会调用移动构造函数,对于string/vector等容器,不需要进行深拷贝,只需要将右值引用交换到构造的对象中即
右值引用做参数,函数体里有需要拷贝构造右值引用的,会调用移动构造,不会进行深拷贝。
三.右值引用引用左值(move)
按照语法,右值引用只能引用右值。但是在有些场景下,需要用到右值去引用左值来实现移动语义。
当右值引用一个左值,需要通过move函数将左值转化为右值。可以理解成将一个左值的属性改成右值返回。
int main(){//a为左值,10为右值int a = 10;int&& ra1 = 10;int&& ra2 = move(a);//move后就可以了return 0;
}
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,move并不会销毁左值。但是,move后,会改变左值的内容。如果后序还会使用到左值,要慎用move。
在STL中也有一个move函数,作用时将一个范围中的元素搬到另外一个位置。
如下:用的上面这个类。
四.完美转化
转发是:按照模板参数的类型,将参数传递给函数模板中调用的另外一个函数。
#include<iostream>
using namespace std;void Fun(int &x){ cout << "lvalue ref" << endl;
}
void Fun(int &&x){ cout << "rvalue ref" << endl;
}template<typename T>
void PerfectForward(T &&t){Fun(t);
}int main()
{PerfectForward(10); //10是右值return 0;
}
下面PerfectForward()是转化的模板函数,Func为实际目标函数。但是这里有一个问题。如下:10是右值,但是调用的确是左值引用的函数。说明在PerfectForward()模板函数转发过程中,10的右值属性丢失了。
完美转发:是目标函数总希望参数的实际类型不会因为转化函数而发生改变。就好像转化函数不存在。也就是,当函数模板在向其它函数传递自身的形参时,如果相应实参时左值,它转化的就是左值,如果相应实参是右值,它转化的就是右值。
完美转化需要通过forward函数来实现。
void Fun(int &x){ cout << "lvalue ref" << endl;
}
void Fun(int &&x){ cout << "rvalue ref" << endl;
}template<typename T>
void PerfectForward(T &&t){Fun(forward<T>(t)); //在需要转化函数的的目标函数参数调用forward函数
}
int main()
{PerfectForward(10); // rvalue refsystem("pause");return 0;
}
C++11——右值引用相关推荐
- C++11 右值引用、移动语义、完美转发、万能引用
C++11 右值引用.移动语义.完美转发.引用折叠.万能引用 转自:http://c.biancheng.net/ C++中的左值和右值 右值引用可以从字面意思上理解,指的是以引用传递(而非值传递)的 ...
- C++11 右值引用和移动语义
C++11 右值引用和移动语义 右值引用 左值与右值 对象的返回形式缺陷 ★移动语义 右值引用引用左值(move) 正确使用move的一个例子 完美转发 转发: 不转发: 右值引用作用 右值引用 C+ ...
- 【C++】C++11 右值引用和移动语义
文章目录 一.左值与左值引用 二.右值与右值引用 三.左值引用和右值引用的比较 四.右值引用的使用场景和意义 1.左值引用的短板 2.移动构造和移动赋值 3.STL 容器的变化 五.万能引用与完美转发 ...
- move std 函数 示例_C++11右值引用和std::move语句实例解析(推荐)
右值引用(及其支持的Move语意和完美转发)是C++0x将要加入的最重大语言特性之一.从实践角度讲,它能够完美解决C++中长久以来为人所诟病的临时对象效率问题.从语言本身讲,它健全了C++中的引用类型 ...
- C++11右值引用和移动构造函数
该博文为原创文章,未经博主同意不得转载,如同意转载请注明博文出处 本文章博客地址:https://cplusplus.blog.csdn.net/article/details/105089274 右 ...
- C++ 11右值引用
C++ 11中引入的一个非常重要的概念就是右值引用.理解右值引用是学习"移动语义"(move semantics)的基础.而要理解右值引用,就必须先区分左值与右值. ...
- [C++11] 右值引用和移动语义
c++11引入了右值引用和移动语义,通过避免无谓的复制,以提高程序的执行效率. 1.左值与右值 c++中的数值必属于左值或右值之一,通常有以下方法进行区分: 左值:在赋值语句左侧,右值:在赋值语句右侧 ...
- C++11右值引用和std::move语句实例解析
关键字:C++11,右值引用,rvalue,std::move,VS 2015 OS:Windows 10 右值引用(及其支持的Move语意和完美转发)是C++0x加入的最重大语言特性之一.从实践角度 ...
- C++11右值引用、移动语义、完美转发详解
c++中引入了右值引用和移动语义,可以避免无谓的复制,提高程序性能.有点难理解,于是花时间整理一下自己的理解. 左值.右值 C++中所有的值都必然属于左值.右值二者之一.左值是指表达式结束后依然存在的 ...
最新文章
- 如何在 Xcode 中修改应用的名字
- git在已忽略文件夹中不忽略指定文件
- 敏捷之道Scrum篇
- leetcode—Best Time to Buy and Sell stocks III
- stm32 GPIO简单介绍及初始化配置(库函数)
- pythonweb开发需要学哪些知识,python web需要了解哪些
- 作业要求 20181023-3 每周例行报告
- 【转载】水木算法讨论题
- 嵌入式电路设计(从电路到系统)
- Path.GetExtension 方法
- 产品经理这个梗是怎么来的?
- 经典算法-(六)老鼠走迷宫
- centos修改mysql数据库密码修改_centos7 mysql 修改数据库密码
- Dell重装系统之官方原版系统
- Linux虚拟机搜索文件/文件夹
- qq邮箱邮件被拦截如何找回的方法
- 根文件系统与文件系统的区别
- 论对B/S模式外贸电子商务系统的规划和设计
- rk3328 Android8.1 usb otg host和device切换
- MySQL8高级_读写分离和分库分表