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[2.1 c++98传统的{}](#2.1 c++98传统的{})
[2.2 c++11中的{}](#2.2 c++11中的{})
[2.3 c++11中的std::initializer_list](#2.3 c++11中的std::initializer_list)
[3.4 左值和右值的参数匹配](#3.4 左值和右值的参数匹配)
[3.5 右值引用和移动语义的使用场景](#3.5 右值引用和移动语义的使用场景)
[3.5.1 左值引用主要使用场景回顾](#3.5.1 左值引用主要使用场景回顾)
[3.5.2 移动构造和移动赋值](#3.5.2 移动构造和移动赋值)
[3.5.3 右值引用和移动语义解决传值返回问题](#3.5.3 右值引用和移动语义解决传值返回问题)
[3.5.4 右值引用和移动语义在传参中的提效](#3.5.4 右值引用和移动语义在传参中的提效)
[3.8 完美转发](#3.8 完美转发)
1.c++11的发展历史
C++11 是 C++ 的第⼆个主要版本，并且是从 C++98 起的最重要更新。它引⼊了⼤量更改，标准化了既有实践，并改进了对 C++ 程序员可⽤的抽象。在它最终由 ISO 在 2011 年 8 ⽉ 12 ⽇采纳前，⼈们曾使⽤名称"C++0x"，因为它曾被期待在 2010 年之前发布。C++03 与 C++11 期间花了 8 年时间，故⽽这是迄今为⽌最⻓的版本间隔。从那时起，C++ 有规律地每 3 年更新⼀次。
2.列表初始化
2.1 c++98传统的{}
c++98中一般数组和结构体可以用{}进行初始化。
struct Point
{
int _x;
int _y;
};
int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
int arr2[5] = { 0 };
Point p = { 1,2 };
return 0;
}2.2 c++11中的{}
• C++11以后想统⼀初始化⽅式，试图实现⼀切对象皆可⽤{}初始化，{}初始化也叫做列表初始化。
• 内置类型⽀持，⾃定义类型也⽀持，⾃定义类型本质是类型转换，中间会产⽣临时对象，最后优化了以后变成直接构造。
• {}初始化的过程中，可以省略掉=
• C++11列表初始化的本意是想实现⼀个⼤统⼀的初始化⽅式，其次他在有些场景下带来的不少便
利，如容器push/inset多参数构造的对象时，{}初始化会很⽅便
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
struct Point
{
int _x;
int _y;
};
class Date
{
public:
Date(int year=1,int month=1,int day=1)
:_year(year)
,_month(month)
,_day(day)
{
cout << "Date(int year,int month,int day" << endl;
}
Date(const Date& d)
:_year(d._year)
,_month(d._month)
,_day(d._day)
{
cout << "Date(const Date&d)" << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
//一切皆可以用列表初始化，且可以不加=
int main()
{
//c++98支持的
int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
int arr2[5] = { 0 };
Point p = { 1,2 };
//c++11支持的
//内置类型支持
int x1 = { 2 };
//自定义类型支持
//这里本质使用{2025，1，1}构造一个Date临时对象
//临时对象再去拷贝构造d1，编译器优化后合二为一变成{2025，1，1}直接构造初始化
//运行可以验证上面的理论，发现没有调用拷贝构造
Date d1 = { 2025,1,1 };
//这里d2引用的是{2024，6，7};
const Date& d2{ 2024,6,5 };
//需要注意的是c++98支持单参数时类型转换，也可以不用{}
Date d3 = { 2025 };
Date d4 = 2025;
//可以省略=
Point p1{ 1,2 };
int x2{ 2 };
Date d6{ 2024,6,7 };
const Date& d7{ 2025,4,1 };
//不支持，只有{}初始化，才能省略=
//Date d8 5222;
vector<Date> v;
v.push_back(d1);
v.push_back(Date(2025, 1, 1));
//比起有名对象和匿名对象传参，这里{}更具有性价比
v.push_back({ 2222,11,1 });
return 0;
}2.3 c++11中的std::initializer_list
• 上⾯的初始化已经很⽅便，但是对象容器初始化还是不太⽅便，⽐如⼀个vector对象，我想⽤N个
值去构造初始化，那么我们得实现很多个构造函数才能⽀持， vector<int> v1 = {1,2,3};vector<int> v2 = {1,2,3,4,5};
• C++11库中提出了⼀个std::initializer_list的类， auto il = { 10, 20, 30 }; // the
type of il is an initializer_list ，这个类的本质是底层开⼀个数组，将数据拷⻉
过来，std::initializer_list内部有两个指针分别指向数组的开始和结束。
• 这是他的⽂档： initializer_list ，std::initializer_list⽀持迭代器遍历。
• 容器⽀持⼀个std::initializer_list的构造函数，也就⽀持任意多个值构成的 {x1,x2,x3...} 进⾏
初始化。STL中的容器⽀持任意多个值构成的 {x1,x2,x3...} 进⾏初始化，就是通过
std::initializer_list的构造函数⽀持的。
// STL中的容器都增加了⼀个initializer_list的构造
vector (initializer_list<value_type> il, const allocator_type& alloc =
allocator_type());
list (initializer_list<value_type> il, const allocator_type& alloc =
allocator_type());
map (initializer_list<value_type> il,const key_compare& comp =
key_compare(),const allocator_type& alloc = allocator_type());
// ...
template<class T>
class vector {
public:
typedef T* iterator;
vector(initializer_list<T> l)
{
for (auto e : l)
push_back(e)
}
private:
iterator _start = nullptr;
iterator _finish = nullptr;
iterator _endofstorage = nullptr;
};
// 另外，容器的赋值也⽀持initializer_list的版本
vector& operator= (initializer_list<value_type> il);
map& operator= (initializer_list<value_type> il);
3.右值引用和移动语义
C++98的C++语法中就有引⽤的语法，⽽C++11中新增了的右值引⽤语法特性，C++11之后我们之前学习的引⽤就叫做左值引⽤。⽆论左值引⽤还是右值引⽤，都是给对象取别名。
3.1左值和右值
• 左值是⼀个表⽰数据的表达式(如变量名或解引⽤的指针)，⼀般是有持久状态，存储在内存中，我 们可以获取它的地址，左值可以出现赋值符号的左边，也可以出现在赋值符号右边。定义时const 修饰符后的左值，不能给他赋值，但是可以取它的地址。
• 右值也是⼀个表⽰数据的表达式，要么是字⾯值常量、要么是表达式求值过程中创建的临时对象 等，右值可以出现在赋值符号的右边，但是不能出现出现在赋值符号的左边，右值不能取地址。
• 值得⼀提的是，左值的英⽂简写为lvalue，右值的英⽂简写为rvalue。传统认为它们分别是left
value、right value 的缩写。现代C++中，lvalue 被解释为loactor value的缩写，可意为存储在内
存中、有明确存储地址可以取地址的对象，⽽ rvalue 被解释为 read value，指的是那些可以提供
数据值，但是不可以寻址，例如：临时变量，字⾯量常量，存储于寄存器中的变量等，也就是说左
值和右值的核⼼区别就是能否取地址。
int main()
{
//左值：可以取地址
//以下的p、b、c、*p、s、s[0]就是常见的左值
int* p = new int(0);
int b = 1;
const int c = 1;
*p = 10;
string s("1111111");
s[0] = 'x';
cout << &c << endl;
cout << (void*)&s[0] << endl;
//右值：不能取地址
double x = 1.1, y = 2.2;
//以下几个10、x+y、fmin（x，y)、string（"11111"）都是常见的右值
10;
x + y;
fmin(x, y);
string("111111");
cout << &10 << endl;
cout << &(x + y) << endl;
cout << &(fmin(x, y)) << endl;
cout << &string("1111111") << endl;
return 0;
}3.2左值引用和右值引用
• Type& r1 = x; Type&& rr1 = y; 第⼀个语句就是左值引⽤，左值引⽤就是给左值取别名，第⼆个就是右值引⽤，同样的道理，右值引⽤就是给右值取别名。
• 左值引⽤不能直接引⽤右值，但是const左值引⽤可以引⽤右值
• 右值引⽤不能直接引⽤左值，但是右值引⽤可以引⽤move(左值)
• template <class T> typename remove_reference<T>::type&& move (T&&arg);
• move是库⾥⾯的⼀个函数模板，本质内部是进⾏强制类型转换，当然他还涉及⼀些引⽤折叠的知
识，这个我们后⾯会细讲。
• 需要注意的是变量表达式都是左值属性，也就意味着⼀个右值被右值引⽤绑定后，右值引⽤变量变 量表达式的属性是左值
• 语法层⾯看，左值引⽤和右值引⽤都是取别名，不开空间。从汇编底层的⻆度看下⾯代码中r1和rr1汇编层实现，底层都是⽤指针实现的，没什么区别。底层汇编等实现和上层语法表达的意义有时是背离的，所以不要然到⼀起去理解，互相佐证，这样反⽽是陷⼊迷途。
template <class _Ty>
remove_reference_t<_Ty>&& move(_Ty&& _Arg)
{ // forward _Arg as movable
return static_cast<remove_reference_t<_Ty>&&>(_Arg);
}
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
// 左值：可以取地址
// 以下的p、b、c、*p、s、s[0]就是常⻅的左值
int* p = new int(0);
int b = 1;
const int c = b;
*p = 10;
string s("111111");
s[0] = 'x';
double x = 1.1, y = 2.2;
// 左值引⽤给左值取别名
int& r1 = b;
int*& r2 = p;
int& r3 = *p;
string& r4 = s;
char& r5 = s[0];
// 右值引⽤给右值取别名
int&& rr1 = 10;
double&& rr2 = x + y;
double&& rr3 = fmin(x, y);
string&& rr4 = string("11111");
// 左值引⽤不能直接引⽤右值，但是const左值引⽤可以引⽤右值
const int& rx1 = 10;
const double& rx2 = x + y;
const double& rx3 = fmin(x, y);
const string& rx4 = string("11111");
// 右值引⽤不能直接引⽤左值，但是右值引⽤可以引⽤move(左值)
int&& rrx1 = move(b);
int*&& rrx2 = move(p);
int&& rrx3 = move(*p);
string&& rrx4 = move(s);
string&& rrx5 = (string&&)s;
// b、r1、rr1都是变量表达式，都是左值
cout << &b << endl;
cout << &r1 << endl;
cout << &rr1 <<endl;
// 这⾥要注意的是，rr1的属性是左值，所以不能再被右值引⽤绑定，除⾮move⼀下
int& r6 = r1;
// int&& rrx6 = rr1;
int&& rrx6 = move(rr1);
return 0;
}3.3引用延长生命周期
右值引⽤可⽤于为临时对象延⻓⽣命周期，const 的左值引⽤也能延⻓临时对象⽣存期，但这些对象⽆法被修改。
int main()
{
string s1 = "test";
// std::string&& r1 = s1; // 错误：不能绑定到左值
const string& r2 = s1 + s1;// OK：到 const 的左值引⽤延⻓⽣存期
// r2 += "Test"; // 错误：不能通过到 const 的引⽤修改
string&& r3 = s1 + s1;// OK：右值引⽤延⻓⽣存期
r3 += "test";// OK：能通过到⾮ const 的引⽤修改
cout << r3 << '\n';
return 0;
}3.4 左值和右值的参数匹配
• C++98中，我们实现⼀个const左值引⽤作为参数的函数，那么实参传递左值和右值都可以匹配。
• C++11以后，分别重载左值引⽤、const左值引⽤、右值引⽤作为形参的f函数，那么实参是左值会匹配f(左值引⽤)，实参是const左值会匹配f(const 左值引⽤)，实参是右值会匹配f(右值引⽤)。
• 右值引⽤变量在⽤于表达式时属性是左值，这个设计这⾥会感觉跟怪，下⼀⼩节我们讲右值引⽤的 使⽤场景时，就能体会这样设计的价值了
void f(int& x)
{
cout << "左值引用重载f（" << x << ")\n";
}
void f(const int& x)
{
cout << "到const的左值引用重载f(" << x << ")\n";
}
void f(int&& x)
{
cout << "右值引用重载f(" << x << ")\n";
}
int main()
{
int i = 1;
const int ci = 2;
f(i);
f(ci);
f(3);
f(move(i));
int&& x = 1;
f(x);
f(move(x));
return 0;
}3.5 右值引用和移动语义的使用场景
3.5.1 左值引用主要使用场景回顾
左值引⽤主要使⽤场景是在函数中左值引⽤传参和左值引⽤传返回值时减少拷⻉，同时还可以修改实参和修改返回对象的价值。左值引⽤已经解决⼤多数场景的拷⻉效率问题，但是有些场景不能使⽤传左值引⽤返回，如addStrings和generate函数，C++98中的解决⽅案只能是被迫使⽤输出型参数解决。那么C++11以后这⾥可以使⽤右值引⽤做返回值解决吗？显然是不可能的，因为这⾥的本质是返回对象是⼀个局部对象，函数结束这个对象就析构销毁了，右值引⽤返回也⽆法概念对象已经析构销毁的事实。
class Solution
{
public:
string adStrings(string num1, string num2)
{
string str;
int end1 = num1.size() - 1, end2 = num2.size() - 1;
//进位
int next = 0;
while (end1 >= 0 || end2 >= 0)
{
int val1 =end1>= 0 ? num1[end1--] - '0' : 0;
int val2 = end2 >= 0 ? num2[end2--] - '0' : 0;
int ret = val1 + val2 + next;
next = ret / 10;
ret = ret % 10;
str += ('0' + ret);
}
if (next == 1)
str += '1';
reverse(str.begin(), str.end());
return str;
}
};
class Solution
{
public:
//这里的传值返回拷贝代价就太大了
vector<vector<int>>generate(int numRows)
{
vector<vector<int>> vv(numRows);
for (int i = 0; i < numRows; ++i)
{
vv[i].resize(i + 1, 1);
}
for (int i = 2; i < numRows; ++i)
{
for (int j = 1; j < j; ++j)
{
vv[i][j] = vv[i - 1][j] + vv[i - 1][j - 1];
}
}
return vv;
}
};3.5.2 移动构造和移动赋值
• 移动构造函数是⼀种构造函数，类似拷⻉构造函数，移动构造函数要求第⼀个参数是该类类型的引⽤，但是不同的是要求这个参数是右值引⽤，如果还有其他参数，额外的参数必须有缺省值。
• 移动赋值是⼀个赋值运算符的重载，他跟拷⻉赋值构成函数重载，类似拷⻉赋值函数，移动赋值函数要求第⼀个参数是该类类型的引⽤，但是不同的是要求这个参数是右值引⽤。
• 对于像string/vector这样的深拷⻉的类或者包含深拷⻉的成员变量的类，移动构造和移动赋值才有
意义，因为移动构造和移动赋值的第⼀个参数都是右值引⽤的类型，他的本质是要"窃取"引⽤的
右值对象的资源，⽽不是像拷⻉构造和拷⻉赋值那样去拷⻉资源，从提⾼效率。下⾯的bit::string
样例实现了移动构造和移动赋值，我们需要结合场景理解。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<assert.h>
#include<string.h>
#include<algorithm>
using namespace std;
namespace bit
{
class string
{
public:
typedef char* iterator;
typedef const char* const_iterator;
iterator begin()
{
return _str;
}
iterator end()
{
return _str + _size;
}
const_iterator begin() const
{
return _str;
}
const_iterator end() const
{
return _str + _size;
}
string(const char* str = "")
:_size(strlen(str))
, _capacity(_size)
{
cout << "string(char* str)-构造" << endl;
_str = new char[_capacity + 1];
strcpy(_str, str);
}
void swap(string& s)
{
::swap(_str, s._str);
::swap(_size, s._size);
::swap(_capacity, s._capacity);
}
string(const string& s)
:_str(nullptr)
{
cout << "string(const string& s) -- 拷⻉构造" << endl;
reserve(s._capacity);
for (auto ch : s)
{
push_back(ch);
}
}
// 移动构造
string(string&& s)
{
cout << "string(string&& s) -- 移动构造" << endl;
swap(s);
}
string& operator=(const string& s)
{
cout << "string& operator=(const string& s) -- 拷⻉赋值" << endl;
if (this != &s)
{
_str[0] = '\0';
_size = 0;
reserve(s._capacity);
for (auto ch : s)
{
push_back(ch);
}
}
return *this;
}
// 移动赋值
string& operator=(string&& s)
{
cout << "string& operator=(string&& s) -- 移动赋值" << endl;
swap(s);
return *this;
}
~string()
{
cout << "~string() -- 析构" << endl;
delete[] _str;
_str = nullptr;
}
char& operator[](size_t pos)
{
assert(pos < _size);
return _str[pos];
}
void reserve(size_t n)
{
if (n > _capacity)
{
char* tmp = new char[n + 1];
if (_str)
{
strcpy(tmp, _str);
delete[] _str;
}
_str = tmp;
_capacity = n;
}
}
void push_back(char ch)
{
if (_size >= _capacity)
{
size_t newcapacity = _capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2;
reserve(newcapacity);
}
_str[_size] = ch;
++_size;
_str[_size] = '\0';
}
string& operator+=(char ch)
{
push_back(ch);
return *this;
}
const char* c_str() const
{
return _str;
}
size_t size() const
{
return _size;
}
private:
char* _str = nullptr;
size_t _size = 0;
size_t _capacity = 0;
};
}
int main()
{
bit::string s1("xxxxx");
// 拷⻉构造
bit::string s2 = s1;
// 构造+移动构造，优化后直接构造
bit::string s3 = bit::string("yyyyy");
// 移动构造
bit::string s4 = move(s1);
cout << "******************************" << endl;
return 0;
}3.5.3 右值引用和移动语义解决传值返回问题
namespace bit
{
string addStrings(string num1, string num2)
{
string str;
int end1 = num1.size() - 1, end2 = num2.size() - 1;
int next = 0;
while (end1 >= 0 || end2 >= 0)
{
int val1 = end1 >= 0 ? num1[end1--] - '0' : 0;
int val2 = end2 >= 0 ? num2[end2--] - '0' : 0;
int ret = val1 + val2 + next;
next = ret / 10;
ret = ret % 10;
str += ('0' + ret);
}
if (next == 1)
str += '1';
reverse(str.begin(), str.end());
cout << "******************************" << endl;
return str;
}
}
// 场景1
int main()
{
bit::string ret = bit::addStrings("11111", "2222");
cout << ret.c_str() << endl;
return 0;
}
// 场景2
int main()
{
bit::string ret;
ret = bit::addStrings("11111", "2222");
cout << ret.c_str() << endl;
return 0;
}右值对象构造，只有拷⻉构造，没有移动构造的场景
• 图1展⽰了vs2019 debug环境下编译器对拷⻉的优化，左边为不优化的情况下，两次拷⻉构造，右边为编译器优化的场景下连续步骤中的拷⻉合⼆为⼀变为⼀次拷⻉构造。
• 需要注意的是在vs2019的release和vs2022的debug和release，下⾯代码优化为⾮常恐怖，会直接将str对象的构造，str拷⻉构造临时对象，临时对象拷⻉构造ret对象，合三为⼀，变为直接构造。变为直接构造。要理解这个优化要结合局部对象⽣命周期和栈帧的⻆度理解，如图3所⽰。
• linux下可以将下⾯代码拷⻉到test.cpp⽂件，编译时⽤ g++ test.cpp -fno-elide-constructors 的⽅式关闭构造优化，运⾏结果可以看到图1左边没有优化的两次拷⻉。
右值对象构造，有拷⻉构造，也有移动构造的场景
• 图2展⽰了vs2019 debug环境下编译器对拷⻉的优化，左边为不优化的情况下，两次移动构造，右边为编译器优化的场景下连续步骤中的拷⻉合⼆为⼀变为⼀次移动构造。
• 需要注意的是在vs2019的release和vs2022的debug和release，下⾯代码优化为⾮常恐怖，会直接将str对象的构造，str拷⻉构造临时对象，临时对象拷⻉构造ret对象，合三为⼀，变为直接构造。要理解这个优化要结合局部对象⽣命周期和栈帧的⻆度理解，如图3所⽰。
• linux下可以将下⾯代码拷⻉到test.cpp⽂件，编译时⽤ g++ test.cpp -fno-elide-constructors 的⽅式关闭构造优化，运⾏结果可以看到图1左边没有优化的两次移动。
右值对象赋值，只有拷⻉构造和拷⻉赋值，没有移动构造和移动赋值的场景
• 图4左边展⽰了vs2019 debug和 g++ test.cpp -fno-elide-constructors 关闭优化环境
下编译器的处理，⼀次拷⻉构造，⼀次拷⻉赋值。
• 需要注意的是在vs2019的release和vs2022的debug和release，下⾯代码会进⼀步优化，直接构造要返回的临时对象，str本质是临时对象的引⽤，底层⻆度⽤指针实现。运⾏结果的⻆度，我们可以看到str的析构是在赋值以后，说明str就是临时对象的别名。
右值对象赋值，既有拷⻉构造和拷⻉赋值，也有移动构造和移动赋值的场景
• 图5左边展⽰了vs2019 debug和 g++ test.cpp -fno-elide-constructors 关闭优化环境
下编译器的处理，⼀次移动构造，⼀次移动赋值。
• 需要注意的是在vs2019的release和vs2022的debug和release，下⾯代码会进⼀步优化，直接构造要返回的临时对象，str本质是临时对象的引⽤，底层⻆度⽤指针实现。运⾏结果的⻆度，我们可以看到str的析构是在赋值以后，说明str就是临时对象的别名。
3.5.4 右值引用和移动语义在传参中的提效
• 查看STL⽂档我们发现C++11以后容器的push和insert系列的接⼝否增加的右值引⽤版本
• 当实参是⼀个左值时，容器内部继续调⽤拷⻉构造进⾏拷⻉，将对象拷⻉到容器空间中的对象
• 当实参是⼀个右值，容器内部则调⽤移动构造，右值对象的资源到容器空间的对象上
• 把我们之前模拟实现的bit::list拷⻉过来，⽀持右值引⽤参数版本的push_back和insert
• 其实这⾥还有⼀个emplace系列的接⼝，但是这个涉及可变参数模板，我们需要把可变参数模板讲解以后再讲解emplace系列的接⼝。
/*void push_back (const value_type& val);
void push_back (value_type&& val);
iterator insert (const_iterator position, value_type&& val);
iterator insert (const_iterator position, const value_type& val);*/
int main()
{
std::list<bit::string> lt;
bit::string s1("111111111111111111111");
lt.push_back(s1);
cout << "*************************" << endl;
lt.push_back(bit::string("22222222222222222222222222222"));
cout << "*************************" << endl;
lt.push_back("3333333333333333333333333333");
cout << "*************************" << endl;
lt.push_back(move(s1));
cout << "*************************" << endl;
return 0;
}
运⾏结果：
string(char* str)
string(const string& s) --拷⻉构造
* ************************
string(char* str)
string(string && s) --移动构造
~string() --析构
* ************************
string(char* str)
string(string && s) --移动构造
~string() --析构
* ************************
string(string && s) --移动构造
* ************************
~string() --析构
~string() --析构
~string() --析构
~string() --析构
~string() --析构
// List.h
// 以下代码为了控制课件篇幅，把跟这⾥⽆关的接⼝都删除了
namespace bit
{
template<class T>
struct ListNode
{
ListNode<T>* _next;
ListNode<T>* _prev;
T _data;
ListNode(const T& data = T())
:_next(nullptr)
, _prev(nullptr)
, _data(data)
{
}
ListNode(T&& data)
:_next(nullptr)
, _prev(nullptr)
, _data(move(data))
{
}
};
template<class T, class Ref, class Ptr>
struct ListIterator
{
typedef ListNode<T> Node;
typedef ListIterator<T, Ref, Ptr> Self;
Node* _node;
ListIterator(Node* node)
:_node(node)
{
}
Self& operator++()
{
_node = _node->_next;
return *this;
}
Ref operator*()
{
return _node->_data;
}
bool operator!=(const Self& it)
{
return _node != it._node;
}
};
template<class T>
class list
{
typedef ListNode<T> Node;
public:
typedef ListIterator<T, T&, T*> iterator;
typedef ListIterator<T, const T&, const T*> const_iterator;
iterator begin()
{
return iterator(_head->_next);
}
iterator end()
{
return iterator(_head);
}
void empty_init()
{
_head = new Node();
_head->_next = _head;
_head->_prev = _head;
}
list()
{
empty_init();
}
void push_back(const T& x)
{
insert(end(), x);
}
void push_back(T&& x)
{
insert(end(), move(x));
}
iterator insert(iterator pos, const T& x)
{
Node* cur = pos._node;
Node* newnode = new Node(x);
Node* prev = cur->_prev;
// prev newnode cur
prev->_next = newnode;
newnode->_prev = prev;
newnode->_next = cur;
cur->_prev = newnode;
return iterator(newnode);
}
iterator insert(iterator pos, T&& x)
{
Node* cur = pos._node;
Node* newnode = new Node(move(x));
Node* prev = cur->_prev;
// prev newnode cur
prev->_next = newnode;
newnode->_prev = prev;
newnode->_next = cur;
cur->_prev = newnode;
return iterator(newnode);
}
private:
Node* _head;
};
}
// Test.cpp
#include"List.h"
int main()
{
bit::list<bit::string> lt;
cout << "*************************" << endl;
bit::string s1("111111111111111111111");
lt.push_back(s1);
cout << "*************************" << endl;
lt.push_back(bit::string("22222222222222222222222222222"));
cout << "*************************" << endl;
lt.push_back("3333333333333333333333333333");
cout << "*************************" << endl;
lt.push_back(move(s1));
cout << "*************************" << endl;
return 0;
}3.6类型分类
• C++11以后，进⼀步对类型进⾏了划分，右值被划分纯右值(pure value，简称prvalue)和将亡值
(expiring value，简称xvalue)。
• 纯右值是指那些字⾯值常量或求值结果相当于字⾯值或是⼀个不具名的临时对象。如： 42 、
true 、 nullptr 或者类似 str.substr(1, 2) 、 str1 + str2 传值返回函数调⽤，或者整形 a 、 b ， a++ ， a+b 等。纯右值和将亡值C++11中提出的，C++11中的纯右值概念划分等价于
C++98中的右值。
• 将亡值是指返回右值引⽤的函数的调⽤表达式和转换为右值引⽤的转换函数的调⽤表达，如move(x)、 static_cast<X&&>(x)
• 泛左值(generalized value，简称glvalue)，泛左值包含将亡值和左值。
• 值类别 - cppreference.com 和 Value categories 这两个关于值类型的中⽂和英⽂的官⽅⽂档，有兴趣可以了解细节。
3.7引用折叠
• C++中不能直接定义引⽤的引⽤如 int& && r = i; ，这样写会直接报错，通过模板或 typedef
中的类型操作可以构成引⽤的引⽤。
• 通过模板或 typedef 中的类型操作可以构成引⽤的引⽤时，这时C++11给出了⼀个引⽤折叠的规
则：右值引⽤的右值引⽤折叠成右值引⽤，所有其他组合均折叠成左值引⽤。
• 下⾯的程序中很好的展⽰了模板和typedef时构成引⽤的引⽤时的引⽤折叠规则，⼤家需要⼀个⼀
个仔细理解⼀下。
• 像f2这样的函数模板中，T&& x参数看起来是右值引⽤参数，但是由于引⽤折叠的规则，他传递左值时就是左值引⽤，传递右值时就是右值引⽤，有些地⽅也把这种函数模板的参数叫做万能引⽤。
• Function(T&& t)函数模板程序中，假设实参是int右值，模板参数T的推导int，实参是int左值，模
板参数T的推导int&，再结合引⽤折叠规则，就实现了实参是左值，实例化出左值引⽤版本形参的
Function，实参是右值，实例化出右值引⽤版本形参的Function。
// 由于引⽤折叠限定，f1实例化以后总是⼀个左值引⽤
template<class T>
void f1(T& x)
{
}
// 由于引⽤折叠限定，f2实例化后可以是左值引⽤，也可以是右值引⽤
template<class T>
void f2(T&& x)
{
}
int main()
{
typedef int& lref;
typedef int&& rref;
int n = 0;
lref& r1 = n; // r1 的类型是 int&
lref&& r2 = n; // r2 的类型是 int&
rref& r3 = n; // r3 的类型是 int&
rref&& r4 = 1; // r4 的类型是 int&&
// 没有折叠->实例化为void f1(int& x)
f1<int>(n);
f1<int>(0); // 报错
// 折叠->实例化为void f1(int& x)
f1<int&>(n);
f1<int&>(0); // 报错
// 折叠->实例化为void f1(int& x)
f1<int&&>(n);
f1<int&&>(0); // 报错
// 折叠->实例化为void f1(const int& x)
f1<const int&>(n);
f1<const int&>(0);
// 折叠->实例化为void f1(const int& x)
f1<const int&&>(n);
f1<const int&&>(0);
// 没有折叠->实例化为void f2(int&& x)
f2<int>(n); // 报错
f2<int>(0);
// 折叠->实例化为void f2(int& x)
f2<int&>(n);
f2<int&>(0); // 报错
// 折叠->实例化为void f2(int&& x)
f2<int&&>(n); // 报错
f2<int&&>(0);
return 0;
}
template<class T>
void Function(T&& t)
{
int a = 0;
T x = a;
//x++;
cout << &a << endl;
cout << &x << endl << endl;
}
int main()
{
// 10是右值，推导出T为int，模板实例化为void Function(int&& t)
Function(10); // 右值
int a;
// a是左值，推导出T为int&，引⽤折叠，模板实例化为void Function(int& t)
Function(a); // 左值
// std::move(a)是右值，推导出T为int，模板实例化为void Function(int&& t)
Function(std::move(a)); // 右值
const int b = 8;
// a是左值，推导出T为const int&，引⽤折叠，模板实例化为void Function(const int& t)
// 所以Function内部会编译报错，x不能++
Function(b); // const 左值
// std::move(b)右值，推导出T为const int，模板实例化为void Function(const int&& t)
// 所以Function内部会编译报错，x不能++
Function(std::move(b)); // const 右值
return 0;
}3.8 完美转发
• Function(T&& t)函数模板程序中，传左值实例化以后是左值引⽤的Function函数，传右值实例化
以后是右值引⽤的Function函数。
• 但是结合我们在5.2章节的讲解，变量表达式都是左值属性，也就意味着⼀个右值被右值引⽤绑定
后，右值引⽤变量表达式的属性是左值，也就是说Function函数中t的属性是左值，那么我们把t传
递给下⼀层函数Fun，那么匹配的都是左值引⽤版本的Fun函数。这⾥我们想要保持t对象的属性，
就需要使⽤完美转发实现。
• template <class T> T&& forward (typename remove_reference<T>::type&arg);
• template <class T> T&& forward (typename remove_reference<T>::type&& arg)；
• 完美转发forward本质是⼀个函数模板，他主要还是通过引⽤折叠的⽅式实现，下⾯⽰例中传递给
Function的实参是右值，T被推导为int，没有折叠，forward内部t被强转为右值引⽤返回；传递给
Function的实参是左值，T被推导为int&，引⽤折叠为左值引⽤，forward内部t被强转为左值引⽤
返回。
template <class _Ty>
_Ty&& forward(remove_reference_t<_Ty>& _Arg) noexcept
{ // forward an lvalue as either an lvalue or an rvalue
return static_cast<_Ty&&>(_Arg);
}
void Fun(int& x) { cout << "左值引⽤" << endl; }
void Fun(const int& x) { cout << "const 左值引⽤" << endl; }
void Fun(int&& x) { cout << "右值引⽤" << endl; }
void Fun(const int&& x) { cout << "const 右值引⽤" << endl; }
template<class T>
void Function(T&& t)
{
Fun(t);
//Fun(forward<T>(t));
}
int main()
{
// 10是右值，推导出T为int，模板实例化为void Function(int&& t)
Function(10); // 右值
int a;
// a是左值，推导出T为int&，引⽤折叠，模板实例化为void Function(int& t)
Function(a); // 左值
// std::move(a)是右值，推导出T为int，模板实例化为void Function(int&& t)
Function(std::move(a)); // 右值
const int b = 8;
// a是左值，推导出T为const int&，引⽤折叠，模板实例化为void Function(const int&
t)
Function(b); // const 左值
// std::move(b)右值，推导出T为const int，模板实例化为void Function(const int&&
t)
Function(std::move(b)); // const 右值
return 0;
}