c++的左值(lvalue),右值(rvalue),移动语意(move),完美转发(forward)
c++的左值,右值 精辟总结
当一个物件被用作右值的时候,使用的是物件的值(内容);当物件被用作左值的时候,用的是物件的身份(在存储器中的位置)左值右值,完美转发参考档案,
左值持久,右值短暂;move:显示地将一个左值转换为对应右值的参考型别,还可以获取系结到左值上的右值参考,int&& rr3 = std::move(rrl); 使用move就意味着除了对rrl赋值或销毁它外,我们不再使用它,
std::forward
移动语意解决了无用拷贝的问题:移动建构式;
右值参考:函式的回传值,
int& 左值参考
int&& 右值参考
c++中无用拷贝的情况
/*类里面 没有移动建构式
这样就会使用 copy construct function,会导致大量无用的 memory copy,
*/
class Test {
public:
string desc;
int * arr{nullptr};
Test():arr(new int[5000]{1,2,3,4}) {
cout << "default constructor" << endl;
}
Test(const Test & t) {
cout << "copy constructor" << endl;
if (arr == nullptr) arr = new int[5000];
copy(t.arr,t.arr+5000, arr);
}
~Test(){
cout << "destructor " << desc << endl;
delete [] arr;
}
};
Test createTest() {
return Test();
}
int main(){
Test reusable;
reusable.desc = "reusable";
Test duplicated(reusable);
duplicated.desc = "duplicated";
Test t(createTest());
t.desc = "t";
cout<<"end"<<endl;
}
运行结果
default constructor
copy constructor
default constructor
end
destructor t
destructor duplicated
destructor reusable
使用移动语意避免无用的拷贝
/*使用移动 construct function,避免无用的memory copy,
*/
class Test {
public:
string desc;
int * arr{nullptr};
Test():arr(new int[5000]{1,2,3,4}) {
cout << "__default constructor" << endl;
}
Test(const Test & t) {
cout << "__copy constructor" << endl;
if (arr == nullptr) arr = new int[5000]; //在这里要将 t.arr 置为空,因为经过move之后,我们认为不在使用这个值了,避免在新的物件中把指标释放后,原来的物件中存在野指标的现象
copy(t.arr,t.arr+5000, arr);
}
Test(Test && t): arr(t.arr) {
cout << "__move constructor" << endl;
t.arr = nullptr;
}
~Test(){
cout << "..destructor " << desc << endl;
delete [] arr;
}
};
Test createTest(string str) {
Test rt;
rt.desc = str;
cout<<"createTest:"<<&rt<<endl;
return rt;
}
void main(){
Test reusable;
reusable.desc = "reusable";
cout<<"reusable.arr "<<reusable.arr<<endl;
Test duplicated(std::move(reusable));
duplicated.desc = "duplicated";
cout<<"reusable.arr "<<reusable.arr<<endl;
cout<<"duplicated.arr "<<duplicated.arr<<endl;
cout<<"rvalue--"<<endl;
Test&& rt1 = createTest("rval"); //使用右值参考接收
cout<<"rt1.arr "<<rt1.arr<<endl;
cout<<"no rvalue--"<<endl;
Test rt2 = createTest("normalVal"); //不使用右值参考接收,可以看到这里比使用右值参考接收 多了一次构造和析构(createTest中的临时物件)
cout<<"createTest:"<<&rt2<<endl; //尴尬,其实这里编译器已经做了优化了,可以看到第地址一样
cout<<"rt2.arr "<<rt2.arr<<endl;
cout<<"end"<<endl;
}
输出结果
__default constructor
reusable.arr 0x56521b946e70
__move constructor
reusable.arr 0
duplicated.arr 0x56521b946e70
rvalue--
__default constructor
createTest:0x7ffd092ea390
rt1.arr 0x56521b94c0b0
no rvalue--
__default constructor
createTest:0x7ffd092ea3c0
createTest:0x7ffd092ea3c0
rt2.arr 0x56521b950ee0
end
..destructor normalVal
..destructor rval
..destructor duplicated
..destructor reusable
左值参考右值参考
//左值参考和右值参考
void foo(const int & i) { cout << "const int & " << i << endl; }
void foo(int & i) { cout << "int & " << i << endl; }
void foo(int && i) { cout << "int && " << i << endl; }
void foo(const int && i) { cout << "const int && " << i << endl; }
void main(){
int i = 2;
foo(i);
foo(2);
foo([]()->const int && {return 2;}());
}
完美转发
/*在main当中呼叫relay,Test的临时物件作为一个右值传入relay,在relay当中又被转发给了func,那这时候转发
给func的自变量t也应当是一个右值,也就是说,我们希望:当relay的自变量是右值的时候,func的自变量也是右值;当
relay的自变量是左值的时候,func的自变量也是左值,
*/
class Test {
public:
int * arr{nullptr};
Test():arr(new int[5000]{1,2,3,4}) {
cout << "default constructor" << endl;
}
Test(const Test & t) {
cout << "copy constructor" << endl;
if (arr == nullptr) arr = new int[5000];
copy(t.arr,t.arr+5000, arr);
}
Test(Test && t): arr(t.arr) {
cout << "move constructor" << endl;
t.arr = nullptr;
}
~Test(){
cout << "destructor" << endl;
delete [] arr;
}
};
template <typename T>
void func(T t) {
cout << "in func" << endl;
}
template <typename T>
void relay(T&& t) {
cout << "in relay" << endl;
func(t);
}
//完美转发
template <typename T>
void relay1(T&& t) {
cout << "in relay " << endl;
func(std::forward<T>(t));
}
void main() {
// relay(Test());
// cout<<"end"<<endl;
relay1(Test());
cout<<"end"<<endl;
}
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