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【C++11】左值引用，右值引用，移动/复制构造，完美转发

news 2025/8/19 18:25:13

左值与右值

字面意思是可以放在等号左边的就是左值，只能放在等号右边的就是右值（为何是“可以”“只能”？例如++i是左值，但他依然可以放在等号右边）。
严格上的定义：可以取地址的就是左值，反之为右值（不具名）。

左值引用

使用方法：在类型后加& 。
只能引用左值，或加const关键字来引用右值，但不能修改，此情况与使用引用的目的相违背（使用引用的目的就是为了修改），所以一般不用。

右值引用

C++11新引入，只能引用右值。
使用方法：在类型后加&&，如T && 。
作用：延长右值生命周期，减少对象的复制，提升性能。

//右值引用
class X {
public:X() {cout << "X()" << endl;}X(const X& x) {cout << "X(const X& x)" << endl;}~X() {cout << "~X()" << endl;}
};X makeX() {X x1;return x1; 
}int main() {X&& x2 = makeX();return 0;
}

以上代码中，调用makeX()，如果不是右值引用需要发生两次拷贝，三次构造，如果用右值引用，makeX()返回的将亡值延长生命周期，只发生一次拷贝，提升性能。但目前很多编译器都已经对此进行了返回值优化，所以在大部分场景无需刻意纠结。

复制构造器与移动构造器

复制构造器形参是一个左值引用。
移动构造器接受一个右值，没有了复制构造中的内存复制。
移动复制构造器的风险：如果一个对象移动到另一个对象时发生异常，造成目标对象不完整，后果无法预测（所以移动构造需要加noexcept关键字）。

class MyString {
public:MyString() :str(nullptr), len(0) {}MyString(const char* ch) :str(nullptr), len(0) {if (ch != nullptr) {len = strlen(ch);str = new char[len + 1];strcpy(str, ch);cout << "Constructor" << endl;}}//拷贝构造函数MyString(const MyString& other) :str(nullptr), len(0) {if (other.str != nullptr) {len = other.len;str = new char[len + 1];strcpy(str, other.str);cout << "Copy Constructor" << endl;}}//移动构造函数MyString(MyString&& other) :str(nullptr), len(0) {str = other.str;len = other.len;other.str = nullptr;other.len = 0;cout << "Move Constructor" << endl;}~MyString() {if (str != nullptr) {delete[] str;str = nullptr;len = 0;}}private:char* str;size_t len;
};int main() {MyString string1("Test");MyString string2(string1);MyString string3(move(string1));return 0;
}

注：使用msvc编译以上代码的时候ide可能会出现如下的错误：

error C4996: ‘strcpy’: This function or variable may be unsafe. Consider using strcpy_s instead. To disable deprecation, use _CRT_SECURE_NO_WARNINGS. See online help for details.

vs中在“项目右键–>属性–>C/C++ -->预处理器–>预处理器定义”中添加上“_CRT_SECURE_NO_WARNINGS”即可。
以上代码中move()的作用：将对象的状态或所有权从一个对象转移到另一个对象，将左值引用转化为右值引用，继而可通过右值引用使用该值，以用于移动语义。

万能引用

形如T&&或auto &&并且发生类型推导的引用，包括模板和auto，如：

	//万能引用template <class T>T test(T&& t){}

auto&& x = get_val();

完美转发

特性：在函数内部完美地转发函数实参原始类型和值类型，也就是说，如果函数传入的实参是左值引用，转发时保持实参的左值引用属性和左值引用类型。
完美转发的原理：基于引用折叠，即，实际类型和模板类型只要有左值引用参与进来，最后推导的结果就是一个左值引用（遇左则左）。
两种实现方式：
（1）使用static_cast：