左值、右值及其引用的区别

左值、右值及其引用的区别

概念

左值

• 左值既可以出现在等号左边，也能出现在等号右边

• 左值可以修改

• 左值是可寻址的变量，具有持久性

纯右值

• 右值只能出现在等号右边

• 右值不可修改

• 右值一般是不可寻址的常量，具有临时性

将亡值

• C++11新增的与右值引用相关的表达式

• 常用来完成移动构造或移动赋值的特殊任务，扮演着“将亡”的角色

• 将亡值定义了这样一种行为：具名的临时值、同时又能够被move。

示例

左值示例

• 变量名、函数名以及数据成员名

• 返回左值引用的函数调用

• 由赋值运算符或复合赋值运算符连接的表达式，如(a=b, a-=b等)

• 解引用表达式*ptr

• 前置自增和自减表达式(++a, ++b)

• 成员访问（点）运算符的结果

• 由指针访问成员（ -> ）运算符的结果

• 下标运算符的结果([])

• 字符串字面值("abc")

纯右值示例

• 字面值(字符串字面值除外)，例如1，'a', true等

• 返回值为非引用的函数调用或操作符重载，例如：str.substr(1, 2), str1 + str2, or it++

• 后置自增和自减表达式(a++, a--)

• 算术表达式

• 逻辑表达式

• 比较表达式

• lambda表达式

将亡值示例

• 返回右值引用的函数返回值，如static_cast<T&&>(t)

• 转换为右值引用的转换函数的返回值，如std::move(t)

引用

左值引用

• 只能引用左值

• 通过&运算符声明

右值引用

• 只能引用右值

• 通过&&运算符声明

C++11的右值引用：

• 右值引用具有移动语义，可以通过std::move函数将资源的所有权（如动态分配的内存）从一个对象转移到另一个对象，避免了不必要的拷贝和内存分配。

• 右值引用还使得实现“完美转发”成为可能，也就是将传入的参数原样传递给其他函数，避免了多次拷贝。

文心一言版解释

左值引用和右值引用是C++中两种重要的概念，它们的区别和意义如下：

1. 左值引用和右值引用的区别：

   • 基本概念：左值是可以放在赋值号左边，可以被赋值的值，它必须有内存实体；而右值是当在赋值号右边取出值赋给其他变量的值，它可以在内存也可以在CPU寄存器。

   • 操作方式：左值引用是用来改变指针的指向，还可以改变指针所指向的值；右值引用可以用来给左值赋值。

2. 右值引用的意义：

   • 提高效率：通过避免不必要的对象拷贝，节省运算存储资源，提高程序的执行效率。

   • 简化操作：使得泛型编程更为简洁明确，便于操作。

ChatGPT版解释

1. 区别：

• 左值引用（lvalue reference）：通过&符号来声明，只能引用左值（具有内存地址的表达式或变量），可以修改左值。

• 右值引用（rvalue reference）：通过&&符号来声明，只能引用右值（临时或即将销毁的值），可以修改右值。

2. 右值引用的意义：

• 资源移动：右值引用可以通过std::move函数，将一个对象的资源所有权从一个对象转移到另一个对象，避免了不必要的内存拷贝和分配。

• 完美转发：右值引用允许我们实现所谓的“完美转发”，即将传入的参数原样传递给其他函数，避免了多次拷贝。

• 优化性能：右值引用可以避免不必要的对象拷贝和析构，提高程序的性能和效率。

参考文章：

深入理解左值和右值 - 知乎 (zhihu.com)