一文帶你了解C++中的右值引用與移動語義

更新時間：2023年03月31日 10:48:39 作者：寡人正在Coding

本篇文章主要為大家詳細介紹了C++中的右值引用與移動語義的相關(guān)知識，小編覺得挺不錯的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧

意義

充分利用臨時對象，避免拷貝。

左值右值

值類別

在 C++11之后，C++根據(jù)

被標識：可通過不同標識符指代同一實體。（對象/內(nèi)存）
可移動：可作為移動語義函數(shù)的參數(shù)，例如移動構(gòu)造，移動賦值。

將值分為以下類別：

泛左值：被標識

左值：被標識且不可移動
將亡值：被標識可移動

右值：可移動

將亡值：被標識可移動
純右值：不被標識且可移動

左值

int a = 1;

a是一個左值，左值是關(guān)聯(lián)了名稱的內(nèi)存位置。

純右值

int a = 1;

1是一個純右值，純右值是指不被標識且可移動的值，例如字面量。

將亡值

using std::string;
string get()
{
	string ret = "abc";
	return ret;
}

string str = get();

get() 函數(shù)調(diào)用會產(chǎn)生一個臨時變量賦給str，這個臨時變量是將亡值，此時的賦值是移動語義（c++11之前是復(fù)制語義）。

左值引用

int a = 1;
int& a_lref = a;

a_lref是左值引用

右值引用

int&& rref = 1;

rref是右值引用(rref是類型為右值引用的左值)

std::move()

void foo(int&& rref)
{
}

int a = 1;
foo(std::move(a));

std::move本質(zhì)是類型轉(zhuǎn)換，即把左值轉(zhuǎn)換成右值

注意：被轉(zhuǎn)換的對象不應(yīng)再被使用，否則結(jié)果難以預(yù)計（通常內(nèi)存會被轉(zhuǎn)移）

移動構(gòu)造&移動賦值運算符重載

class Foo
{

public:
	Foo()
	{
		m_data = malloc(32);
	}
	
	Foo(const Foo& rhs)
	{
		if(m_data == nullptr)
		{
			m_data = malloc(32);
		}
		memcopy(m_data,rhs.m_data,32);
	}
	
	Foo& operator = (const Foo& rhs)
	{
		if(m_data == nullptr)
		{
			m_data = malloc(32);
		}
		memcopy(m_data,rhs.m_data,32);
		return *this;
	}
	
	Foo(Foo&& rhs) noexcept
	{
		m_data = rhs.m_data;
		rhs.m_data = nullptr;
	}
	
	Foo& operator = (Foo&& rhs) noexcept
	{
		m_data = rhs.m_data;
		rhs.m_data = nullptr;
		return *this;
	}
private:
	void* m_data
}

移動構(gòu)造的本質(zhì)就是內(nèi)存資源所有權(quán)的轉(zhuǎn)移

測試&驗證

#include <iostream>
#include <cstdlib>

#define LOG(Args) std::cout << "==== " << Args << " ====" << std::endl

namespace My
{
	class Vector
	{
	public:
		Vector() noexcept
		{
			LOG("Ctor");
			m_data = new int[] {0, 0, 0, };
		}

		~Vector()
		{
			LOG("Dector");
			m_data = new int[] {0, 0, 0, };
		}

		Vector(const Vector& rhs)
		{
			LOG("Copy");
			if (m_data == nullptr)
			{
				m_data = new int[3];
			}
			memcpy(m_data, rhs.m_data, 3 * sizeof(int));

		}

		Vector& operator = (const Vector& rhs) 
		{
			LOG("Copy Operator = ");
			if (m_data == nullptr)
			{
				m_data = new int[3];
			}
			memcpy(m_data, rhs.m_data, 3 * sizeof(int));
			return *this;
		};

		Vector& operator = (Vector&& rhs) noexcept
		{
			LOG("Move Operator = ");
			m_data = rhs.m_data;
			rhs.m_data = nullptr;
			return *this;
		};

		Vector(Vector&& rhs) noexcept
		{
			LOG("Move");
			m_data = rhs.m_data;
			rhs.m_data = nullptr;
		}

		void print()
		{
			std::cout << "X = " << m_data[0] <<
				" , " << "Y = " << m_data[1] <<
				" , " << "Z = " << m_data[2] << std::endl;
		}

		void set(int x,int y,int z)
		{
			m_data[0] = x;
			m_data[1] = y;
			m_data[2] = z;
		}

	private:
		int* m_data;
	};
}

My::Vector Get()
{
	My::Vector vec;
	vec.set(4, 5, 6);
	return vec;
}

void main()
{
	My::Vector vec1;
	My::Vector vec2;

	LOG("vec1");
	vec1.print();

	vec1.set(0, 1, 2);
	LOG("vec1");
	vec1.print();

	vec1 = vec2;
	LOG("vec1");
	vec1.print();

	vec1 = std::move(vec2);
	LOG("vec1");
	vec1.print();

	My::Vector* vp1 = new My::Vector();
	LOG("vp1");
	vp1->print();

	My::Vector* vp2 = new My::Vector(*vp1);
	LOG("vp2");
	vp2->print();

	My::Vector* vp3 = new My::Vector(std::move(*vp1));
	LOG("vp3");
	vp3->print();

	My::Vector* vp4 = new My::Vector(Get());
	LOG("vp4");
	vp4->print();
}

輸出