【C++11】左值引用，右值引用，移动/复制构造，完美转发

左值与右值

字面意思是可以放在等号左边的就是左值，只能放在等号右边的就是右值（为何是"可以""只能"？例如++i是左值，但他依然可以放在等号右边）。

严格上的定义：可以取地址的就是左值，反之为右值（不具名）。

左值引用

使用方法：在类型后加& 。

只能引用左值，或加const关键字来引用右值，但不能修改，此情况与使用引用的目的相违背（使用引用的目的就是为了修改），所以一般不用。

右值引用

C++11新引入，只能引用右值。

使用方法：在类型后加&&，如T && 。

作用：延长右值生命周期，减少对象的复制，提升性能。

cpp 复制代码

//右值引用
class X {
public:
	X() {
		cout << "X()" << endl;
	}

	X(const X& x) {
		cout << "X(const X& x)" << endl;
	}

	~X() {
		cout << "~X()" << endl;
	}
};

X makeX() {
	X x1;
	return x1; 
}

int main() {
	X&& x2 = makeX();
	return 0;
}

以上代码中，调用makeX()，如果不是右值引用需要发生两次拷贝，三次构造，如果用右值引用，makeX()返回的将亡值延长生命周期，只发生一次拷贝，提升性能。但目前很多编译器都已经对此进行了返回值优化，所以在大部分场景无需刻意纠结。

复制构造器与移动构造器

复制构造器形参是一个左值引用。

移动构造器接受一个右值，没有了复制构造中的内存复制。

移动复制构造器的风险：如果一个对象移动到另一个对象时发生异常，造成目标对象不完整，后果无法预测（所以移动构造需要加noexcept关键字）。

cpp 复制代码

class MyString {
public:
	MyString() :str(nullptr), len(0) {}

	MyString(const char* ch) :str(nullptr), len(0) {
		if (ch != nullptr) {
			len = strlen(ch);
			str = new char[len + 1];
			strcpy(str, ch);
			cout << "Constructor" << endl;
		}
	}

	//拷贝构造函数
	MyString(const MyString& other) :str(nullptr), len(0) {
		if (other.str != nullptr) {
			len = other.len;
			str = new char[len + 1];
			strcpy(str, other.str);
			cout << "Copy Constructor" << endl;
		}
	}

	//移动构造函数
	MyString(MyString&& other) :str(nullptr), len(0) {
		str = other.str;
		len = other.len;
		other.str = nullptr;
		other.len = 0;
		cout << "Move Constructor" << endl;
	}

	~MyString() {
		if (str != nullptr) {
			delete[] str;
			str = nullptr;
			len = 0;
		}
	}

private:
	char* str;
	size_t len;
};

int main() {
	MyString string1("Test");
	MyString string2(string1);
	MyString string3(move(string1));
	return 0;
}

注：使用msvc编译以上代码的时候ide可能会出现如下的错误：

error C4996: 'strcpy': This function or variable may be unsafe. Consider using strcpy_s instead. To disable deprecation, use _CRT_SECURE_NO_WARNINGS. See online help for details.

vs中在"项目右键-->属性-->C/C++ -->预处理器-->预处理器定义"中添加上"_CRT_SECURE_NO_WARNINGS"即可。

以上代码中move()的作用：将对象的状态或所有权从一个对象转移到另一个对象，将左值引用转化为右值引用，继而可通过右值引用使用该值，以用于移动语义。

万能引用

形如T&&或auto &&并且发生类型推导的引用，包括模板和auto，如：

cpp 复制代码

	//万能引用
	template <class T>
	T test(T&& t){}

cpp 复制代码

auto&& x = get_val();

完美转发

特性：在函数内部完美地转发函数实参原始类型和值类型，也就是说，如果函数传入的实参是左值引用，转发时保持实参的左值引用属性和左值引用类型。

完美转发的原理：基于引用折叠，即，实际类型和模板类型只要有左值引用参与进来，最后推导的结果就是一个左值引用（遇左则左）。

两种实现方式：

（1）使用static_cast：

cpp 复制代码

static_cast<T &&>(t);

（2）使用标准库中forward()方法：

cpp 复制代码

forward<T>(t);

注：forward()与move()的区别：move()将一个实参转换为右值引用，并且move()不需要模板实参。