右值引用、移動語義
一、 什麼是左值、右值
首先不考慮引用以減少干擾，可以從2個角度判斷：
- 左值可以取地址、位於等號左邊；
- 而右值沒法取地址，位於等號右邊。
比如：
int num = 3; |
- num可以通過 & 取地址，位於等號左邊，所以
num是左值。 - 3位於等號右邊，3沒法通過 & 取地址，所以3是個右值。
再者：
class Test {
public:
Test(int num = 0) {
_num = num;
}
private:
int _num;
};
void main(){
Test test=Test();
} |
- 同樣的，test可以通過 & 取地址，位於等號左邊，所以test是左值。
- Test()是個臨時值，沒法通過 & 取地址，位於等號右邊，所以Test()是個右值。
因此，有地址的變數就是左值，沒有地址的字面值、臨時值就是右值。
二、什麼是左值引用、右值引用
引用本質是別名，可以通過引用修改變數的值，傳參時傳引用可以避免拷貝，其實現原理和指標類似。
1、左值引用
顧名思義，左值引用=對左值的引用。能指向左值，不能指向右值的
int num = 3; int &ref_num = num; // 左值引用指向左值，編譯通過 int &ref_num = 3; // 左值引用指向了右值，會編譯失敗 |
引用是變數的別名，由於右值沒有地址，沒法被修改，所以左值引用無法指向右值。
但是，const左值引用是可以指向右值的：
const int &ref_num = 3; // 編譯通過 |
const左值引用不會修改指向值，因此可以指向右值。
正是這個原因，函式引數的用法：void Test(const std::string& value)；void Test(const std::vector<std::string>& vet)等等。
2、右值引用
同理，右值引用=對右值的引用。能指向右值，不能指向左值的。
int &&right_num = 3; // ok int num = 3; int &&left_num = num; // 編譯不過，右值引用不可以指向左值 right_num = 4; // 右值引用的用途：可以修改右值 |
三、右值引用能否指向左值
在C++11中，引入了新特性：std::move
int num = 3; // num是個左值 int &left_num = num; // 左值引用指向左值 int &&right_num = std::move(num); // 通過std::move將左值轉化為右值，可以被右值引用指向 cout << num; // 列印結果：3 |
本質：
- 其實std::move語義其本質並非將一個值移動到另一個值，釋放原記憶體。
- 而是把左值強制轉化為右值，讓右值引用可以指向左值。
- 其實現等同於一個型別轉換：
static_cast<T&&>(lvalue)。
同理，右值引用能指向右值，本質上也是把右值提升為一個左值，並定義一個右值引用通過std::move指向該左值：
int &&ref_num = 3; ref_num = 4; 等同於以下程式碼： int temp = 30; int &&ref_num = std::move(temp); ref_num = 40; |
四、左值引用、右值引用本身是左值還是右值？
被宣告出來的左、右值引用都是左值。 因為被宣告出的左右值引用是有地址的，也位於等號左邊。
// 形參是個右值引用
void ChangeValue(int&& right_value) {
right_value = 8;
}
int main() {
int num = 3; // a是個左值
int &ref_a_left = num // ref_a_left是個左值引用
int &&ref_a_right = std::move(a); // ref_a_right是個右值引用
ChangeValue(num); // 編譯不過，num是左值，change引數要求右值
ChangeValue(ref_a_left); // 編譯不過，左值引用ref_a_left本身也是個左值
ChangeValue(ref_a_right); // 編譯不過，右值引用ref_a_right本身也是個左值
ChangeValue(std::move(a)); // 編譯通過
ChangeValue(std::move(ref_a_right)); // 編譯通過
ChangeValue(std::move(ref_a_left)); // 編譯通過
change(5); // 當然可以直接接右值，編譯通過
// 列印這三個左值的地址，都是一樣的
cout << &num << ' ';
cout << &ref_a_left << ' ';
cout << &ref_a_right;
}
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最後，std::move會返回一個右值引用int &&，它是左值還是右值呢？
從表示式int &&ref = std::move(num)來看，右值引用ref指向的必須是右值，所以move返回的int &&是個右值。所以右值引用既可能是左值，又可能是右值嗎？ 確實如此：右值引用既可以是左值也可以是右值，如果有名稱則為左值，否則是右值。
結論：
1、從效能上講，左右值引用沒有區別，傳參使用左右值引用都可以避免拷貝。
2、右值引用可以直接指向右值，也可以通過std::move指向左值；而左值引用只能指向左值(const左值引用也能指向右值)。
3、作為函式形參時，右值引用更靈活。雖然const左值引用也可以做到左右值都接受，但它無法修改，有一定侷限性。
程式碼上的實踐
// std::vector和std::string的實際例子
int main() {
std::string str1 = "aacasxs";
std::vector<std::string> vec;
vec.push_back(str1); // 傳統方法，copy
vec.push_back(std::move(str1)); // 呼叫移動語義的push_back方法，避免拷貝，str1會失去原有值，變成空字串
vec.emplace_back(std::move(str1)); // emplace_back效果相同，str1會失去原有值
vec.emplace_back("axcsddcas"); // 當然可以直接接右值
}
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在vector和string這個場景，加個std::move會呼叫到移動語義函式，避免了深拷貝。
可移動物件在<需要拷貝且被拷貝者之後不再被需要>的場景，建議使用std::move觸發移動語義，提升效能。
比如：
moveable_objecta = moveable_objectb; 改為： moveable_objecta = std::move(moveable_objectb); |
還有些STL類是move-only的，比如unique_ptr，這種類只有移動建構函式，因此只能移動(轉移內部物件所有權，或者叫淺拷貝)，不能拷貝(深拷貝):
std::unique_ptr<Test> ptr_test1 = std::make_unique<Test>(); // unique_ptr只有‘移動賦值過載函式‘，引數是&& ，只能接右值，因此必須用std::move轉換型別 std::unique_ptr<Test> ptr_test2 = std::move(ptr_test1);// 編譯不通過 std::unique_ptr<Test> ptr_test2 = ptr_test1; |
std::move本身只做型別轉換，對效能無影響。我們可以在自己的類中實現移動語義，避免深拷貝，充分利用右值引用和std::move的語言特性。
此外，還有完美轉發 std::forward，不過forward多用於模板，後續再補吧。。。