C++11的右值引用的具體使用
C++11 引入了 std::move 語義、右值引用、移動構造和完美轉發這些特性。由於這部分篇幅比較長，分為3篇來進行闡述。
在瞭解這些特性之前，我們先來引入一些問題。
一、問題匯入
- 函式返回值是傳值的時候發生幾次物件構造、幾次拷貝？
- 函式的形參是值傳遞的時候發生幾次物件構造？
讓我們先來看一段程式碼，
// main.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
class A{
public:
A(){
cout<<"class A construct!"<<endl;
}
A(const A&){
cout<<"class A copy!"<<endl;
}
A& operator=(const A&){
cout<<"assignment called!"<<endl;
}
~A(){
cout<<"class A destruct!"<<endl;
}
};
A get_A_value(){
return A();
}
int main(){
A a = get_A_value();
return 0;
}
使用 g++ 編譯；注意使用 -fno-elide-constructors關閉省略構造優化
g++ main.cpp -fno-elide-constructors
可以得到以下輸出
class A construct!
class A destruct!
class A copy!
class A destruct!
class A destruct!
可以看到A a=get_A_value(); 一行程式碼居然產生1次物件構造和2次物件的拷貝構造！具體為
- 在 get_A_value() 裡 A() 構造了臨時物件，發生了一次構造；
- 函式返回的時候會把臨時物件拷貝後作為返回值，發生一次拷貝；
- A a = 函式返回值發生了拷貝構造。
如果使用編譯器優化（預設）,則會把臨時物件拷貝的那次 和 用返回值構造最終物件的拷貝的給省略了；也即，只有一次拷貝和析構。
class A construct!
class A destruct!
如果把上面程式碼改一下
// ... A
void pass_A_by_value(A a){
}
int main(){
A a;
pass_A_by_value(a);
return 0;
}
在去掉優化 g++ main.cpp -fno-elide-constructors時輸出為
class A construct!
class A copy!
class A destruct!
class A destruct!
1次構造加上1次拷貝。
因此，下次如果面試的時候有人問這個問題，你就可以說：預設情況下經過編譯器優化後臨時物件的拷貝就會被省去，如果使用 -fno-elide-constructors 省略優化，則還要考慮臨時物件的拷貝。
事實上，在未經優化的情況下，以下時候拷貝建構函式會被呼叫：
- 函式內的區域性物件做為返回值返回(不是引用)的時候會發生拷貝（拷貝為臨時物件返回）
- 函式形參為傳值的時候，會發生拷貝構造
- 一個物件以另外一個物件進行初始化的時候
物件的頻繁構造是程式的開銷，特別是當物件內部有堆上記憶體（比如有 new 出來的成員）的時候，每次拷貝構造的時候都需要用 new 申請一塊記憶體，造成效能的降低。對於情況2，好習慣是如果函式引數是隻讀的（也即不會在程式內進行修改），傳引用作為引數，也即 pass_A_by_refrence(const A &a); 對於情況1，編譯器會為我們進行優化; 對於情況3，C++11 引入了一種移動建構函式的概念，它將獲取**右值引用*,右值的“資源” move 到新物件中，這個過程中不會申請新的記憶體，從而達到提高了效率和效能。
所以，要理解些關鍵詞 “移動構造”、“移動語義” ，首先要理解右值和右值引用。
二、右值和右值引用
2.1 左值(lvalue)和右值(rvalue)
在 一、問題匯入 裡我們提到了臨時物件，也即函式返回值的時候只會“臨時”存在的物件（執行超過那一行就會結束它的生存期），這個臨時返回值就是一個右值；
右值的最直觀的定義為，顧名思義：
位於賦值運算子 = 右邊的值，為右值；在左邊的則為左值
如
A a = foo(); // foo() 為右值 char *x = "thu"; // “thu”為字面值也為右值 a = b + c; // b + c這個結果也是一個右值
在C++中，還有個定義為：
左值可以取得地址、有名字； 不可以取得地址、沒有名字的為右值。
所以 A a = foo()可以用 &a取得a的地址，a 是左值，然是不能取得 foo()的地址，（&foo()）無法通過編譯， foo()返回的臨時物件也是沒有名字的，所以是右值。
在C++11中，右值包括兩種，一中是將亡值(xvalue,eXpiring Value)，一種是純右值(prvalue,Pure Rvalue)[1]。函式非引用返回的臨時物件、運算表示式的結果、1,3.14,'c'這樣的字面值等都屬於純右值。而xvalue則是由 C++11引入的 如返回值為 A&& 的函式返回值或者std::move()的返回值等。
不深究的話，我們只需要知道左值和右值的區別就行了。對於右值的詳細分類則不必深究。
2.2 左值引用和右值引用
左值引用就是一般的引用，一般用一個&表示，例如
const A &a_ref = a; // 取得物件 a 的引用
左值引用相當於別名，指向一個具體的物件。
右值引用
右值引用顧名思義，就是右值的引用， 用 &&表示；
A &&r_ref = getRvalue(); // r_ref 是一個右值引用
右值引用也相當於別名，與左值的區別為右值引用是無名變數的別名。
getRvalue() 是一個返回右值的函式，右值在這一句執行完就該結束他的生存期了，如果是物件就該呼叫析構函數了；但是==右值引用讓它強行續命==；使用右值引用指向右值，右值的生存期和右值引用一樣長了，這也就少一次物件的析構和構造了。
C++的右值引用主要有兩個用處，一個是移動語義，一個是完美轉發。這個將在接下來的兩篇來講。
總結
為了匯入右值和移動語義，首先複習了以下臨時物件在函式返回值和傳引數時構造了幾次；然後對比介紹了左值和右值，以及右值引用的形式和含義。為移動語義和完美轉發的介紹做鋪墊。
參考資料
Michale Wang| IBM XL 編譯器中國 《深入理解C++11》,機械工業出版社
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