左值和右值的概览及其使用方法

左值和右值的概念及其使用方法

• 前言
• 一、什么是左值?什么是右值？
• 二、左值引用和右值引用
• • 1.左值引用
  • 2.右值引用
• 三、常量引用
• 总结

前言

本文章详细讲解左值和右值的概念和使用方法，即展示了它的应用场景：移动语义和完美转发

一、什么是左值?什么是右值？

在C++中，所有的值不是左值，就是右值。左值是指表达式结束后依然存在的持久化对象，右值是指表达式结束后就不再存在的临时对象。有名字的对象都是左值，右值没有名字。

还有一个可以区分左值和右值的便捷方法：看能不能对表达式取地址，如果能，则为左值，否则为右值。

C++11扩展了右值的概念，将右值分为了纯右值和将亡值。
纯右值：a）非引用返回的临时变量；b）运算表达式产生的结果；c）字面常量（C风格字符串除外，它是地址）。
将亡值：与右值引用相关的表达式，例如：将要被移动的对象、T&&函数返回的值、std::move()的返回值、转换成T&&的类型的转换函数的返回值。

不懂纯右值和将亡值的区别其实没关系，统一看作右值即可，不影响使用。
直接代码演示：

class AA
{
	int m_aa;
};
AA getaa()
{
	return AA();//返回一个匿名AA类的对象
}
int a = 3;//此时a是左值，3是右值
int b = a + 4;//b是左值，a+4是右值
AA aa=getaa();//aa是左值，getaa返回的AA的对象是临时变量，是右值

二、左值引用和右值引用

1.左值引用

左值引用就是给左值取一个名字
语法：数据类型 &变量名 = 左值；
代码演示，文字不好表述。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int a = 3;//a是左值，3是右值
	int &b=a;//等于号右边必须是左值
	//int &b=3;因为3是右值，所有这段代码错误
}

2.右值引用

C++98中的引用很常见，就是给变量取个别名，在C++11中，因为增加了右值引用(rvalue reference)的概念，所以C++98中的引用都称为了左值引用(lvalue reference)。

右值引用就是给右值取个名字。

语法：数据类型&& 变量名=右值;
代码演示：

#include <iostream>
using  namespace std;

class AA {
public:
    int m_a=9;
};

AA getTemp()
{
    return AA();
}

int main()
{
    int&& a = 3;         // 3是右值。

    int b = 8;               // b是左值。
    int&& c = b + 5;   //  b+5是右值。

    AA&& aa = getTemp();   // getTemp()的返回值是右值（临时变量）。

    cout << "a=" << a << endl;
    cout << "c=" << c << endl;
    cout << "aa.m_a=" << aa.m_a << endl;
}

getTemp()的返回值本来在表达式语句结束后其生命也就该终结了（因为是临时变量），而通过右值引用重获了新生，其生命周期将与右值引用类型变量aa的生命周期一样，只要aa还活着，该右值临时变量将会一直存活下去。

引入右值引用的主要目的是实现移动语义。

三、常量引用

左值引用只能绑定（关联、指向）左值，右值引用只能绑定右值，如果绑定的不对，编译就会失败。

但是，常量左值引用却是个奇葩，它可以算是一个万能的引用类型，它可以绑定非常量左值、常量左值、右值，而且在绑定右值的时候，常量左值引用还可以像右值引用一样将右值的生命期延长，缺点是，只能读不能改。大家可能无法理解，直接上代码演示：

语法：const 数据类型 &变量名=左值/右值；

int a = 1;        
const int& ra = a;   // a是非常量左值。

const int b = 1;  
const int& rb = b;  // b是常量左值。

const int& rc = 1;   // 1是右值。
//在数据类型前面加入const就可以绑定右值

这种在函数传递参数时用的比较频繁，直接演示：

#include <iostream>
using namespace std;
void fun(int& a)
{
	cout << "a=" << a << endl;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
	//fun(2);这段代码错误，因为函数体内是左值引用，只能绑定左值
	//2是右值，所以编译器会报错
	return 0;
}

会出现以下错误：

如果传一个左值就不会报错

加入const后会解决这种问题

#include <iostream>
using namespace std;
void fun(const int& a)
{
	cout << "a=" << a << endl;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
	fun(2);//这段代码不会报错，因为函数体内是常量左值引用，既可以绑定右值，也可以绑定左值
	return 0;
}

注意只能是常量左值引用，不能是常量右值应用。

总结一下，其中T是一个具体类型：
1）左值引用， 使用 T&, 只能绑定左值。
2）右值引用， 使用 T&&， 只能绑定右值。
3）已命名的右值引用是左值。
4）常量左值，使用 const T&, 既可以绑定左值又可以绑定右值。

总结

本文章介绍了什么是左值，什么是右值和左值引用和右值引用。它在与函数传参和移动语义有很大的作用。移动语义后面再介绍。