右值引用和移动语义
目录
引言
1, 左值引用和右值引用
2,左值引用与右值引用比较
3 右值引用使用场景和意义
左值引用和右值引用的核心作用
移动语义:移动拷贝和移动赋值
革命尚未成功,同志仍需努力
引言
上一期咱们介绍了C++11更新的一些内容,这一期咱们来继续学习C++11中一个非常重要的部分,右值引用和移动语义。
1, 左值引用和右值引用
传统的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,所以从现在开始我们 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。
什么是左值?什么是左值引用?
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,左值可以出现赋值符号的左边,右值不能出现在赋值符号左边。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。左值引用就是给左值的引用,给左值取别名。
简单的理解,可以取地址的表达式(如变量名或解引用的指针)就是左值。
什么是右值?什么是右值引用?
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(这个不能是左值引 用返回)等等,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。右值引用就是对右值的引用,给右值取别名。
简单的理解,不能取地址的 数据的表达式就是右值
2,左值引用与右值引用比较
左值引用总结:
1. 左值引用只能引用左值,不能引用右值。
2. 但是const左值引用既可引用左值,也可引用右值。
右值引用总结:
1. 右值引用只能右值,不能引用左值。
2. 但是右值引用可以move以后的左值。
3 右值引用使用场景和意义
先看以下代码
namespace ssy
{class string{public:typedef char* iterator;iterator begin(){return _str;}iterator end(){return _str + _size;}string(const char* str = ""):_size(strlen(str)), _capacity(_size){//cout << "string(char* str)" << endl;_str = new char[_capacity + 1];strcpy(_str, str);}// s1.swap(s2)void swap(string& s){::swap(_str, s._str);::swap(_size, s._size);::swap(_capacity, s._capacity);}// 拷贝构造string(const string& s):_str(nullptr){cout << "string(const string& s) -- 深拷贝" << endl;string tmp(s._str);swap(tmp);}// 赋值重载string& operator=(const string& s){cout << "string& operator=(string s) -- 深拷贝" << endl;string tmp(s);swap(tmp);return *this;}// 移动构造string(string && s):_str(nullptr), _size(0), _capacity(0){cout << "string(string&& s) -- 移动语义" << endl;swap(s);}// 移动赋值string& operator=(string && s){cout << "string& operator=(string&& s) -- 移动语义" << endl;swap(s);return *this;}~string(){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];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)string& operator+=(char ch){push_back(ch);return *this;}const char* c_str() const{return _str;}private:char* _str;size_t _size;size_t _capacity; // 不包含最后做标识的\0};
}
左值引用和右值引用的核心作用
左值引用的核心价值是减少拷贝,提高效率
右值引用的核心价值是进一步减少拷贝,弥补左值引用没有解决的场景,eg :传值返回
移动语义:移动拷贝和移动赋值
我们看下面代码和运行结果 (这是把移动构造和移动赋值屏蔽的情况)
那我们把移动构造和移动赋值加上
这是为什么呢?
内置类型的右值是纯右值,但是自定义类型的右值是将亡值
自定义类型的右值都是将亡值。
将亡值的生命周期非常短,当他生命周期结束后,它的资源都要被回收,既然他的资源要被回收了,即没有用了,那可以我们把这个对于 将亡值 没有用的资源转移给需要资源的变量,这样及不会干扰程序正常运行,也可以对资源进行回收利用,减少拷贝。
具体怎么转移,就是用swap 进行交换
右值引用和移动语义解决上述问题:
在ssy::string中增加移动构造,移动构造本质是将参数右值的资源窃取过来,占位已有,那么就不 用做深拷贝了,所以它叫做移动构造,就是窃取别人的资源来构造自己。
回到上述问题
func 函数 返回 s1 ,返回的是 s1 的临时变量,这个临时变量为右值,将临时变量赋值给s1 走的就是移动赋值。
那为什么没有看见 s1 深拷贝到临时变量呢?
编译器为了保证效率,会直接把 s1 识别成右值