左值、右值、左值引用、右值引用

1. 左值

左值(lvalue,left value)，顾名思义就是赋值符号左边的值，可以取地址。准确来说，左值是表达式（不一定是赋值表达式）后依然存在的持久对象。

可以将左值看作是一个关联了名称的内存位置，允许程序的其他部分来访问它。在这里，我们将 "名称" 解释为任何可用于访问内存位置的表达式。所以，如果 arr 是一个数组，那么 arr[1] 和 *(arr+1) 都将被视为相同内存位置的“名称”。

2. 右值

右值(rvalue,right value)，右边的值，是指表达式结束后就不再存在的临时对象，不能取地址。

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。

小结：相对而言，右值则是一个临时值，它不能被程序的其他部分访问。为了说明这些概念，请看以下程序段：

int square(int a){        return a * a;}int main(){        int x = 0; // 1        x = 12; // 2        cout << x << endl; // 3        x = square(5); // 4        cout << x << endl; // 5        return 0;}

在该程序中，x 是一个左值，这是因为 x 代表一个内存位置，它可以被程序的其他部分访问，例如上面注释的第 2、3、4 和 5 行。

而表达式 square(5) 却是一个右值，因为它代表了一个由编译器创建的临时内存位置，以保存由函数返回的值。该内存位置仅被访问一次，也就是在第 4 行赋值语句的右侧。在此之后，它就会立即被删除，再也不能被访问了。

对于包含右值的内存位置来说，其本质就是：它虽然没有名称，但是可以从程序的其他部分访问到它。

3. 左值引用

左值引用的声明是通过在某个类型后放置一个符号&来进行的。前文代码中的int & y = x;便是一个左值引用。

需要注意的是，在定义左值引用时，=右边的要求是一个可修改的左值。因此下面几种左值引用都是错误的：

#include <stdio.h>
int main(){    const int x = 5;    int y = 1;    int z = 1;    int & tmp1 = x;     // ERROR:x不是一个可修改的左值    int & tmp2 = 5;     // ERROR:5是一个右值    int & tmp3 = y + z; // ERROR:y+z是一个右值    return 0;}

左值引用的用途：

(1) 作为复杂名称变量的别名

我们可以写出类似如下的语句：

auto & whichList = theList[myHash(x, theList.size())];

可以看到，我们用简短的whichList代替了其原本复杂的名称，这能够简化我们的代码书写。

(2) 用于rangeFor循环

设想我们希望通过rangeFor循环使一个vector对象所有值都增加1，下面的rangeFor循环是做不到的、

for (auto x : arr)   // x仅相当于每个元素的拷贝    ++x;

但我们可以通过使用引用达到这一目的

for (auto & x : arr)    ++x;

(3) 避免复制大的对象

假定有一个findMax函数，它返回一个vector中最大的元素。若给定vector存储的是某些大的对象时，下述代码中的x拷贝返回的最大值到x的内存中：

auto x = finaMax(vector);

在大型的项目中这显然会增大程序的开销，这时我们可以通过引用来减小这类开销

auto & x = findMax(vector);

类似的，我们在处理函数返回值的时候也可以使用传引用返回。但是要注意，当返回的是类中私有属性时，传回的引用会导致外界能够对其修改。

(4) 参与函数中的参数传递

在C和C++的函数中，addSelf(int x)这类函数对直接传入的参数进行修改并不会改变原有参数的值。而有时我们希望能够实现类似swap(int a, int b)这类能够修改原参数的函数时，我们可以通过1.传入指针和2.传入引用实现。
swap函数的实现是一个很好的例子

#include <stdio.h>
void swap_non(int, int);    // 直接传入参数 void swap_p(int *, int *);  // 传入指针void swap_r(int &, int &);  // 传入引用
int main(){    int a = 1;    int b = 2;    printf("直接传入参数时:\n");    swap_non(a, b);    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);    printf("传入指针时:\n");    swap_p(&a, &b);    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);    printf("传入引用时:\n");    swap_r(a, b);    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);    return 0;}
void swap_non(int a, int b){    int temp = a;    a = b;    b = temp;}
void swap_p(int * a, int * b){    int temp = *a;    *a = *b;    *b = temp;}
void swap_r(int & a, int & b){    int temp = a;    a = b;    b = temp;}

4. 右值引用

首先要提出一个新的概念：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，纯右值和右值是同一个概念），也就是即将被销毁、却能够被移动的值。

C++11 引入了右值引用的概念，以表示一个本应没有名称的临时对象。右值引用的声明与左值引用类似，但是它使用的是 2 个 & 符号（&&)，以下代码使用了右值引用打印了两次 5 的平方：

int && rRef = square(5);cout << rRef << endl;cout << rRef << endl;

有意思的是，声明一个右值引用，给一个临时内存位置分配一个名称，这使得程序的其他部分访问该内存位置成为了可能，并且可以将这个临时位置变成一个左值。

右值引用不能约束到左值上，所以，以下代码将无法编译：

int x = 0;int && rRefX = x;

再来看以下初始化语句：

int && rRef1 = square(5);

在初始化完成之后，这个包含值 square(5) 的内存位置有了一个名称，即 rRef1，所以 rRef1 本身变成了一个左值。这意味着后面的这个初始化语句将不会编译：

int && rRef2 = rRef1;

究其原因，就是右侧的 rRef1 不再是一个右值。综上所述，临时对象最多可以有一个左值引用指向它。如果函数有一个临时对象的左值引用，则可以确认，程序的其他部分都不能访问相同的对象。

右值引用会涉及到很多概念比如移动语义，完美转发，会在今后的文章中聊

引用和指针的区别

我们知道，指针是在内存中存放地址的一种变量，cpu能够直接通过而变量名访问唯一对应的内存单元，且每个内存单元的地址都是唯一的。
而变量名和引用，都可以看做内存的一个标签或是标识符，计算机通过是否符合标识符判断是否为目标内存，而一个内存可以有多个标识符

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