C++ 中的左值引用和右值引用

1、前言概念

左值引用一直有这个概念。C++11中才出现了右值引用的概念。
注意本文只讨论左值引用和右值引用，但需要提前了解一下左值和右值。

    // 以下的a、p、*p、b都是左值
    int a = 3;
    int* p = &a;
    *p;
    const int b = 2;

    double x = 1.3, y = 3.8;
    // 以下几个都是常见的右值
    10;                 // 字面常量
    x + y;             // 表达式返回值
    fmin(x, y);        // 传值返回函数的返回值

简单来说，可以取地址的就是左值，无法取地址的就是右值。或者说在作用域内，内存可以常驻的就是左值，内存无法常驻的就是右值。

2、(非const的)左值引用 【避免对象拷贝】

    T &v = XXX;这个样子的引用叫做左值引用。例如下面代码中，a就是左值引用。顾名思义，左值引用表示引用的内容是一个左值，代码中的a所引用的内容是x，而x是一个左值。

    int x = 3;
    int y = 4;
    int &a = x; //正确
    int &b = 6; //错误
    int &c = x + y;//错误

左值类似于一个别名，主要是为了防止拷贝对象。左值引用只能指向左值(此处的指向二字，可能不太准确，理解意思即可），因为右值的临时分配的没有常驻内存，无法有别名。

3、const左值引用

带了const，就比较特殊了，const左值引用可以指向右值。如：

int x = 4, y = 5;
int &r = x + y; //错误
const int &t = x + y; //OK

所以带了const后的左值引用，所指向的内存就会常驻（不会被自动释放）。但是不能改变其值。

问：为什么const左值引用也可以引用右值？
    答：在 C++11标准产生之前，是没有右值引用这个概念的，当时如果想要一个类型既能接收左值也能接收右值的话，需要用const左值引用，比如标准容器的 push_back 接口：void push_back (const T& val)。
也就是说，如果const左值引用不能引用右值的话，有些接口就不好支持了。
另外，const左值引用，本意上是指向一个不被（该引用本身）它修改的内存区域，本质上这个引用变量本身也就是一个常量，至于这个内存区域对应一个全局变量、局部变量、xvalue，无所谓啊。

如下比较可以看看：

void push_back1(int &val);
void push_back2(const int &val);

int x = 3, y = 5;
push_back1(x+y); //错误
push_back2(x+y); //正确

4、右值引用【延长对象生命周期】

左值引用和const左值引用貌似就够用了，那为啥还需要右值引用呢？
考虑一个场景1需求：为了效率，我不想拷贝构造，但是我又想改变返回值。

int x = 1,y = 2;
int &r = x + y; //无法编译通过，所以无法满足我的场景需求 
const int &r = x + y; //无法改变内容，所以无法满足我的场景1需求 

此时右值引用就应运而生。
右值引用就是对右值的引用，给右值取别名。主要作用是把延长对象的生命周期，一般是延长到作用域的scope之外。

int x = 3,y = 4;
int &&r = x + y; //编译通过
r = 14;//而且可以改变值

//注意，编译的时候需要加上 -std=c++11

右值引用 引用 右值，会使右值被存储到特定的位置。
也就是说，右值引用变量其实是左值，可以对它取地址和赋值。

再看一个场景2需求，如下代码，由于myFun的返回值是一个右值，所以b=myFun()会进入等号操作符。我的需求是需要修改b1的内容，由于参数是const引用所以无法修改b1内容。那如果我将const B &b1的const去掉呢，那么就编译错误了，因为参数b1是一个左值引用无法指向myFun()的返回值（其返回值是个右值）。

class B{
public:
    B& operator=(const B &b1)//const不能去掉，否则编译失败
    //B& operator=(B &b1)//编译失败
    //B& operator=(B &&b1)//皆大欢喜
    {    
    //需要修改b1里的一些内容
        b1.Xxx=  xxx;
        free(b1.xxx);
        return *(this)   
    }
};

B myFun(){
    return B();
}

B b;
b = myFun();

虽然需求有些诡异，但是需要满足的需求只能通过右值引用了。同理使用&&来解决这个问题。只要将const B &b1改为B &&b1就可以了。既可以编译通过，也可以修改其内容。

参考：https://www.cnblogs.com/david-china/p/17080072.html

https://www.bilibili.com/video/BV1ZA41167eL/?spm_id_from=333.1007.top_right_bar_window_history.content.click&vd_source=b9fb6f3ca964535da3ae80a5cba37c7a