右值与左值解析

        C++ 11中引入的一个非常重要的概念就是右值引用。理解右值引用是学习“移动语义”（move semantics）的基础。而要理解右值引用，就必须先区分左值与右值。

       对左值和右值的一个最常见的误解是：等号左边的就是左值，等号右边的就是右值。左值和右值都是针对表达式而言的，左值是指表达式结束后依然存在的持久对象，右值是指表达式结束时就不再存在的临时对象。一个区分左值与右值的便捷方法是：看能不能对表达式取地址，如果能，则为左值，否则为右值。左值lralue，l代表location，可取值的意思；右值rvalue，r代表read，可读值得意思。

下面给出一些例子来进行说明。

int a = 1;  int b = 2;  int *p = &a;    vector<int> v;  v.push_back(1);    string str1 = "hello ";  string str2 = "world";  const int &m = 1;  

a,b都是持久对象，可以对其取地址，所以是左值

a+b是临时对象（不可以对其取地址），是右值；
a++是先取出持久对象a的一份拷贝，再使持久对象a的值加1，最后返回那份拷贝，而那份拷贝是临时对象（不可以对其取地址），故其是右值；

++a则是使持久对象a的值加1，并返回那个持久对象a本身（可以对其取地址），故其是左值；
p和*p都是持久对象（可以对其取地址），是左值；

v[0]调用了重载的[]操作符，而[]操作符返回的是一个int &，为持久对象（可以对其取地址），是左值；
100和string("hello")是临时对象（不可以对其取地址），是右值；
str1是持久对象（可以对其取地址），是左值；
str1+str2是调用了+操作符，而+操作符返回的是一个string（不可以对其取地址），故其为右值；
m是一个常量引用，引用到一个右值，但引用本身是一个持久对象（可以对其取地址），为左值。

考虑下面的代码：

vector<int> GetAllScores()  {      vector<int> vctTemp;      vctTemp.push_back(90);      vctTemp.push_back(95);      return vctTemp;  }  

         当使用vector<int> vctScore = GetAllScores()进行初始化时，实际上调用了三次构造函数。尽管有些编译器可以采用RVO（Return Value Optimization）来进行优化，但优化工作只在某些特定条件下才能进行。可以看到，上面很普通的一个函数调用，由于存在临时对象的拷贝，导致了额外的两次拷贝构造函数和析构函数的开销。当然，我们也可以修改函数的形式为void GetAllScores(vector<int> &vctScore)，但这并不一定就是我们需要的形式。另外，考虑下面字符串的连接操作：

string s1("hello");  string s = s1 + "a" + "b" + "c" + "d" + "e";  

         在对s进行初始化时，会产生大量的临时对象，并涉及到大量字符串的拷贝操作，这显然会影响程序的效率和性能。怎么解决这个问题呢？如果我们能确定某个值是一个非常量右值（或者是一个以后不会再使用的左值），则我们在进行临时对象的拷贝时，可以不用拷贝实际的数据，而只是“窃取”指向实际数据的指针（类似于STL中的auto_ptr，会转移所有权）。C++ 11中引入的右值引用正好可用于标识一个非常量右值。C++ 11中用&表示左值引用，用&&表示右值引用。    

         你可能还是不明白或者不尽明白什么是转移所有权或者你可能会问移动构造函数和移动赋值运算符使用右值，如果一定要使用左值呢该怎么办？

         例如，程序可能分析一个包含候选对象的数组，选择其中一个对象供以后使用，并丢弃数组，如果可以使用移动构造函数或移动赋值运算符来保留选定的对象，那就很好了。假设你试图这么做（Useless是一个类）：

Useless choices[10];

Useless best;

best=choices[2];

         由于choices[2]是左值，因此上述赋值语句将使用复制赋值运算符，而不是移动赋值运算符，但是如果让choices[2]看起来像右值，这样不就可以了么。为此，可使用static_cast<>将对象的类型强制转换为Useless &&，但是C++11提供了一个更简单的方式，使用头文件<utility>中声明的函数std::move()。

#define _CRT_SECURE_CPP_OVERLOAD_STANDARD_NAMES 1 #include<iostream>#include<string.h>#include<utility>using namespace std;class Useless{private:char * pc;public:Useless(char * _pc="NULL"){pc = new char[strlen(_pc) + 1];strcpy(pc, _pc);}Useless(const Useless & one)//复制构造函数{cout << "使用复制构造函数";cout << one.pc << endl;pc = new char[strlen(one.pc) + 1];strcpy(pc, one.pc);}Useless(Useless &&one)//移动构造函数{cout << "使用移动构造函数";cout << one.pc << endl;pc = one.pc;one.pc = nullptr;//can not let several pointers point to one address,so one.pc=nullptr;}Useless & operator=(const Useless & one)//复制赋值运算符{if (this == &one)return *this;delete []pc;pc = new char[strlen(one.pc) + 1];strcpy(pc, one.pc);return *this;}Useless & operator=(Useless && one)//移动赋值运算符{if (this == &one)return *this;delete[]pc;pc = one.pc;one.pc = nullptr;return *this;}Useless  operator+(const Useless & one){Useless temp;delete temp.pc;temp.pc = new char[strlen(pc) + strlen(one.pc) + 1];strcpy(temp.pc, pc);strcpy(temp.pc + strlen(pc), one.pc);return temp;}};int main(){Useless one("zhangsan");Useless two("lisi");Useless three(one);Useless four(one + two);Useless five(move(one));return 0; }

运行如下图：