C++11新标准 对象移动和右值引用

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在看c++ primer的时候，了解到了一个c++11的新标准，故记录一下自己的见解。

std::move（对象移动）

需求

首先，这是C++为了避免copy的一种新做法。

  • 正如我们之前了解到的，程序运行过程中很多情况下会发生对象拷贝，但如果在某些特殊情况下，object被copy后就开始销毁，那么如果使用对象move就能大幅度提高性能。
  • 另一个原因则是，像IO类或者unique_ptr类是不允许共享资源的，因此这些类不可以被copy。由此引发的一个是，在旧标准里面，容器只能保存可以被拷贝的类。而新标准里，可以保存不被拷贝的类，只要该类能被移动即可。

含义

举个例子，通过copy constructor，容器vector能将内部指向数据的指针copy起来，原指针则使其为null，这样就避免了对数据内容的copy。

简单说明一下，copy constructor就是分配新的资源，而move constructor则是接管了原来的资源，获得使用了原来资源的权利。

用c++ primer的说法是“窃取”了资源

rvalue reference（右值引用）

需求

为了支持move操作，c++11新标准引进了一个新的引用类型——rvalue reference。

含义

顾名思义，右值引用则是绑定到右值得引用，这其中就涉及到了一个非常有用的性质——右值引用只能绑定到一个将要销毁的对象。只有这样，我们才能将原对象资源move到新的对象当中去。

  • 我们把常规的引用叫做左值引用，通过&来取得；不能将其绑定到需要转换的表达式，字面常量和返回右值得表达式
  • 而通过&&则可以获得右值引用；同理，右值引用则有着相反的性质，不能将右值应用绑定到左值上；

举个例子：

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int i = 42;
int &r = i; // lvalue reference
int &&rr = i; // rvalue reference (Error: i is a lvalue)
int &r2 = i*42; // lvalue reference (Error: i*42 is a rvalue)
const int &r3 = i*42; // reference to const (bind to a rvalue)
int &&rr2 = i*42; // rvalue reference
/*****************************************************/
int &&rr1 = 42 // rvalue reference (Error: 42 is a lvalue)
int &&rr2 = rr1 // rvalue reference (Error: rr1 is a lvalue)

注意一下，我们可以将一个const的左值引用或右值引用绑定到右值表达式上

总结一下，左值是持久的，右值是短暂的；因为只有将要被销毁的对象，我们才可以从绑定到右值引用的对象上获取其状态。

使用

这里先借用一下stackoverflow某位答主的话：

std::move() is a cast that produces an rvalue-reference to an object, to enable moving from it

为了我们可以将右值引用直接绑定到左值上，我们可以利用std::move这个标准库函数来获得绑定到左值上的右值引用。该函数定义在头文件utility中。

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int &&rr2 = std::move(rr1); // ok
  • tips:由于move的名字冲突比其他标准库函数要频繁得多，因此最好加上限定语，不适用using。