母婴网站建设 社区,国家企业信用网查询系统,务川自治县建设局网站,淘宝网站建设方案毕业设计文章目录一、左值与右值1.概念2.引用3.注意二、右值引用的意义1.左值引用意义2.右值引用和移动语义3.容器新增三、万能引用四、完美转发一、左值与右值
1.概念
左值是什么#xff1f;右值是什么#xff1f; 左值是一个表示数据的表达式#xff08;如变量名或解引用的指针右值是什么 左值是一个表示数据的表达式如变量名或解引用的指针 我们可以获取它的地址可以对它赋值.const修饰后的左值不能给它赋值 注意左值既可以出现在赋值符号的左边也可以出现在赋值符号的右边 int main()
{//左值int a 10;const int c 20;a c;int* p new int(0);return 0;
}右值也是一个表示数据的表达式如字面常量、表达式返回值、函数返回值不能是左值引用返回。 右值可以出现在赋值符号的右边但是不能出现在赋值符号的左边右值不能取地址。 int main()
{double x 1.1, y 2.2;//右值10;x y;func(x y);return 0;
}2.引用
左值引用与右值引用
C11中新增了右值引用的特性为了区分把C11之前的引用称为左值引用。
无论是左值引用还是右值引用本质都是在给对象取别名
左值引用 左值引用就是对左值的引用给左值取别名通过来声明 int main()
{//左值int* p new int(0);int a 1;const int b 2;//左值引用int* rp p;int rrp *p;int ra a;const int rb b;return 0;
}右值引用 右值引用就是对右值的引用给右值取别名通过来声明 int main()
{//右值double x 1.1, y 2.2;10;x y;func(x, y);//右值引用int r1 10;double r2 x y;double r3 func(x, y);return 0;
}3.注意
注意
左值引用右值问题 左值不能引用右值这会导致权限放大右值可读不可写而左值可读可写 但是有const修饰左值引用就能保证被引用的数据不会被修改了所以const左值引用可以引用右值 所以const左值引用既可以引用左值也可以引用右值:
int main()
{int a 10;int ra1 a;//int ra2 10;//10是右值,不能被左值引用//const左值引用既可以引用左值也可引用右值const int ra4 a;const int ra3 10;return 0;
}右值引用左值问题 右值引用只能引用右值不能引用左值 但是右值引用可以引用move以后的左值 move函数是C11提供的一个函数被move后的左值就能被赋值给右值引用
int main()
{//右值引用右值int r1 10;//右值引用move后的左值int a 10;int r2 move(a);return 0;
}了解一下
为什么要有const右值引用我们知道右值引用不可改变那const右值引用有什么作用 右值不可以取地址但是右值取别名后会导致右值被存储到特定位置且可以取到该位置的地址也就是说不能取字面量10的地址但是rr1引用后可以对rr1取地址如果不想rr1被修改那就可以用const intrr1去引用。右值不能取地址引用之后变成左值了
int main()
{double x 1.1, y 2.2;//右值引用int rr1 10;const double rr2 x y;rr1;//可以被修改//rr2;//不可以被修改coutrr1endl;coutrr2endl;return 0;
}所以const右值引用的意义在于右值不可修改不可取地址右值引用之后开空间存储下来对于引用而言是左值可以取地址可以改变这是为了移动构造去移动换取资源具体移动构造可见后面。 二、右值引用的意义
1.左值引用意义
左值引用的意义 1.做函数参数减少拷贝提高效率可做输出型参数2.做函数返回值减少拷贝提高效率。引用返回可修改返回对象 但是左值引用并没有彻底的解决问题 左值引用左返回值时并不能避免函数返回对象时不必要的拷贝操作 如果函数的返回的是一个局部的对象该对象出了函数作用域就被销毁了这种情况下就不能用左值引用作为返回值了只能以传值的方式返回深拷贝这是左值引用的缺陷。
//左值引用尚未解决的问题场景
templateclass T
T func3(const T x)
{T ret;//...return ret;//返回局部对象出作用域就会销毁
}
int main()
{func3(v1);return 0;
}又比如to_string的模拟实现 string to_string(int value){bool flag true;if (value 0){flag false;value 0 - value;}hwc::string str;while (value 0){int x value % 10;value / 10;str (x 0);}if (flag false){str -;}std::reverse(str.begin(), str.end());return str;}str是局部变量除了作用域就会销毁
hwc::string ret hwc::to_string(-1234);此时如果调用就会调用string的拷贝构造函数
**所以C11自然就会出手引出了右值引用右值引用的意义之一就是为了补齐左值引用的这个短板传值返回的拷贝问题。**其二对于插入一些插入右值数据也可以减少拷贝。
2.右值引用和移动语义
C11对右值进行了区分纯右值与将亡值
内置类型表达式的值 —— 纯右值自定义类型表达式的值—— 将亡值
移动构造移动构造也是一个构造函数该构造函数的参数是右值引用移动构造实际就是把传入右值的资源转移过来避免了深拷贝所以称为移动构造就是移动别人的资源来进行构造
//拷贝构造
string(const string s):_str(nullptr), _size(0), _capacity(0){cout string(const string s)-深拷贝 endl;string tmp(s._str);swap(tmp);//this-swap(tmp)}//移动构造string(string s)//右值引用:_str(nullptr),_size(0),_capacity(0){cout string(const string s) -- 移动拷贝 endl;swap(s);}int main()
{hwc::string s1(hello world);hwc::string s2(s1);//拷贝构造//move之后变成右值。将亡值hwc::string s3(move(s1));//移动构造return 0;
}把s1移动到s3中去了移动将亡值。
移动构造的意义: 没有移动构造之前拷贝构造采用const左值引用来接收所以无论是左值还是右值都会调用拷贝构造 有了移动构造之后采用的是右值引用接收如果传入右值就会调用移动构造 string的拷贝构造是深拷贝而移动构造是通过swap函数移动资源所以调用移动构造的代价消耗更小 这个时候成本大大降低无需深拷贝直接资源转移。
编译器优化问题这是之前说过的这里重新复习一下
如果返回局部对象时会先用这个局部对象拷贝构造出一个临时对象然后再用这个临时对象来拷贝构造我们接收返回值的对象
编译器会优化成只需要一次拷贝构造 ps:右值引用swap()的是将亡值拷贝构造中不能直接swap,因为对象不是将亡值
int main()
{hwc::string s1(12345);hwc::string s2(s1);return 0;
}移动赋值
移动赋值就是一个赋值运算符重载函数参数是右值引用类型移动赋值就是将传入右值的资源转移过来这样就避免了深拷贝这也是移动赋值的由来。
//operatorstring operator(const string s){cout string operator(string s) -- 深拷贝 endl;string tmp(s);swap(tmp);return *this;}//移动赋值string operator(string s){cout string operator(string s)-移动赋值拷贝 endl;swap(s);return *this;}int main()
{hwc::string ret;ret hwc::to_string(-1234);
}移动赋值的意义: 没有移动赋值前原先operator采用的是const左值引用接收参数所以无论赋值时传入左值还是右值都会调用原来的operator。但是移动赋值采用了右值引用接收参数所以如果赋值时传入的是右值那么调用的就是移动赋值函数。而string原来的operator是深拷贝而移动赋值通过swap把资源进行转移代价比原先的operator代价小。 to_string返回局部对象时调用移动构造生成一个临时对象然后在调用移动赋值将临时对象资源转移到接收返回值的对象上这个过程调用了两个函数但却只是资源的移动不需要进行深拷贝。右值引用延长生命周期资源延长了
总结右值引用和左值引用减少拷贝的原理不太一样。左值引用是取别名直接起作用右值引用是间接起作用实现移动构造和移动赋值在拷贝的场景中如果是右值将亡值转移资源。
3.容器新增
C11之后STL中容器就增加了移动构造与移动赋值
比如string新增移动构造 比如string新增移动赋值 另外C11为STL容器的插入接口也增加了右值引用 我们来看一看区别在hwc命名空间里list插入接口没有实现右值引用 在std里list插入接口实现了右值引用 string类提供了移动构造函数并且容器的push_back接口提供了右值引用版本如果push_back函数传入的参数string对象也是一个右值那么push_back函数就可以通过string的移动构造函数来进行资源的转移避免了深拷贝提高效率。 三、万能引用
右值引用本身是左值。
模板中并不是右值引用而是万能引用既能接收左值也能接收右值同时也能接收const左值、const右值
//万能引用
template typename T
void PerfectForward(T t)
{}
int main()
{int x 1;PerfectForward(x);//左值PerfectForward(10);//右值PerfectForward(move(x));//右值const int y 20;PerfectForward(y);//const左值PerfectForward(move(y));//const右值return 0;
}万能引用会根据传入实参的类型进行推导如果传入的实参是一个左值那么这里的形参t就是左值引用如果传入的实参是一个右值那么这里的形参t就是右值引用同时t是可以的而如果加上const左值、cosnt右值t就不可以。举个例子
void Func(int x)
{cout 左值引用 endl;
}
void Func(const int x)
{cout const 左值引用 endl;
}
void Func(int x)
{cout 右值引用 endl;
}
void Func(const int x)
{cout const 右值引用 endl;
}
templateclass T
void PerfectForward(T t)
{Func(t);
}
int main()
{int x 1;PerfectForward(x);//左值PerfectForward(10);//右值右值引用再传递时属性是左值PerfectForward(move(x));//右值const int y 20;PerfectForward(y);//const左值PerfectForward(move(y));//const右值return 0;
}PerfectForward传递的参数分别是左值、右值、右值、const左值、const右值但是结果都是左值 这是因为右值引用后会导致右值被存储到特定的位置此时右值具有左值的属性可以被取地址也可以被修改所以PerfectForward函数调用Func函数会将t识别为左值。
而如果想要在传递参数的过程之中保持右值的属性这就需要用到完美转发了。 四、完美转发
如果想要在参数传递的过程中保持其原有的属性则需要在传参时调用forward函数
void Func(int x)
{cout 左值引用 endl;
}
void Func(const int x)
{cout const 左值引用 endl;
}
void Func(int x)
{cout 右值引用 endl;
}
void Func(const int x)
{cout const 右值引用 endl;
}
templateclass T
void PerfectForward(T t)
{Func(std::forwardT(t));
}
int main()
{int x 1;PerfectForward(x);//左值PerfectForward(10);//右值右值引用再传递时属性是左值PerfectForward(move(x));//右值const int y 20;PerfectForward(y);//const左值PerfectForward(move(y));//const右值return 0;
}用完美转发给简化list提供右值引用的push_back与insert接口
namespace hwc
{template class Tstruct list_node{list_nodeT* _next;list_nodeT* _prev;T _data;list_node(const T x):_next(nullptr), _prev(nullptr), _data(x){}//右值引用list_node(T x):_next(nullptr), _prev(nullptr), _data(forwardT(x))//完美转发{}};templateclass T, class Ref, class Ptrstruct __list_iterator{typedef list_nodeT node;typedef __list_iteratorT, Ref, Ptr Self;node* _pnode;__list_iterator(node*p):_pnode(p){}//......};templateclass Tclass list{typedef list_nodeT node;public:typedef __list_iteratorT, T, T* iterator;typedef __list_iteratorT, const T, const T* const_iterator;iterator begin(){return iterator(_head-_next);}iterator end(){return iterator(_head);}void empty_initialize(){_head new node(T());_head-_next _head;_head-_prev _head;_size 0;}list(){empty_initialize();}//左值引用void push_back(const T x){insert(end(), x);}//右值引用void push_back(T x){insert(end(), forwardT(x));//完美转发}//左值引用iterator insert(iterator pos,const T x){node* newnode new node(x);node* cur pos._pnode;node* prev cur-_prev;newnode-_prev prev;prev-_next newnode;newnode-_next cur;cur-_prev newnode;_size;return iterator(newnode);}//右值引用iterator insert(iterator pos, T x){node* newnode new node(forwardT(x));//完美转发node* cur pos._pnode;node* prev cur-_prev;newnode-_prev prev;prev-_next newnode;newnode-_next cur;cur-_prev newnode;_size;return iterator(newnode);}private:node* _head;size_t _size;};
}int main()
{hwc::listhwc::string lt;hwc::string s1(111111);lt.push_back(s1);//左值——深拷贝lt.push_back(hwc::string(222222));lt.push_back(3333333);return 0;
}本篇结束…
