左值和右值、左值引用與右值引用（2）
表示式可以分為以下值類別之一：
- 左值Lvalue：如果表示式不是const限定的，則表示式可以出現在賦值表示式的左側。
- x值：要過期的右值引用。
- 右值(Prvalue) rvalue：非xvalue表示式，僅出現在賦值表示式的右側。Rvalues包括xvalues和prvalues。 Lvalues和xvalues可以稱為glvalues。
Note：
- 類（prvalue）rvalues可以是cv限定的，但非class（prvalue）rvalues不能是cv限定的。
- Lvalues和xvalues可以是不完整的型別，但是（prvalue）rvalues必須是完整型別或void型別。
- 物件是可以檢查和儲存的儲存區域。左值或x值是引用此類物件的表示式。左值不一定允許修改它指定的物件。例如，const物件是無法修改的左值。術語可修改的左值用於強調左值允許指定的物件被改變以及被檢查。
左值並不一定出現在表示式的左邊：
以下物件型別是左值，但不是可修改的左值：
- 陣列型別
- 不完整的型別
- const限定型別
- 結構或聯合型別，其成員之一被限定為const型別
因為這些左值不可修改，所以它們不能出現在賦值語句的左側。
術語rvalue右值指的是儲存在儲存器中某個地址的資料值。
rvalue是一個不能賦值的表示式。文字常量和變數都可以作為右值。當左值出現在需要右值的上下文中時，左值將隱式轉換為右值。然而，相反的情況並非如此：rvalue無法轉換為左值。 Rvalues始終具有完整型別或void型別。
只有C將函式指定符定義為具有函式型別的表示式。函式指示符不同於物件型別或左值。它可以是函式的名稱或取消引用函式指標的結果。 C語言還區分它對函式指標和物件指標的處理。
另一方面，在C ++中，返回引用的函式呼叫是左值。否則，函式呼叫是rvalue表示式。在C ++中，每個表示式都會產生左值，x值，（prvalue）rvalue或無值。
在C和C ++中，某些運算子需要一些運算元的左值。下表列出了這些運算子以及對其用法的其他限制。
| Operator | Requirement |
| & | （一元）運算元必須是左值。 |
| ++ -- | 運算元必須是左值。 這適用於字首和字尾形式。 |
| = += -= *= %= <<= >>= &= ^= |= | 左運算元必須是左值。 |
例如，所有賦值運算子都會計算其右運算元並將該值賦給其左運算元。 左運算元必須是可修改的左值或對可修改物件的引用。
地址運算子（＆）需要左值作為運算元，而增量（++）和減量（ - ）運算子需要可修改的左值作為運算元。 以下示例顯示錶達式及其對應的左值。
| Expression | Lvalue |
| x = 42 | x |
| *ptr = new value | *ptr |
| a++ | a |
 int& f() |
The function call to f() |
僅限C ++ 11的開頭。
以下表達式是xvalues：
- 呼叫返回型別為右值引用型別的函式的結果
- 強制轉換為右值參考
- 通過xvalue表示式訪問的非引用型別的非靜態資料成員
- 指向成員訪問表示式的指標，其中第一個運算元是xvalue表示式，第二個運算元是指向成員型別的指標
請參閱以下示例：
int a;
int&& b= static_cast<int&&>(a);
struct str{
int c;
};
int&& f(){
int&& var =1;
return var;
}
str&& g();
int&& rc = g().c;在此示例中，右值引用b的初始值設定項是x值，因為它是轉換為右值引用的結果。 對函式f（）的呼叫產生一個xvalue，因為該函式的返回型別是int &&型別。 rvalue reference rc的初始值設定項是xvalue，因為它是一個通過xvalue表示式訪問非靜態非引用資料成員c的表示式。
僅限C ++ 11結束。
左值到右值的轉化：
如果在編譯器期望rvalue的情況下出現左值，則編譯器將左值轉換為右值。下表列出了此例外情況：
| 轉換前的情況 | 產生的行為 |
|---|---|
| 左值是一種函式型別。 | |
| 左值是一個數組。 | |
| 左值的型別是不完整的型別。 | 編譯時錯誤 |
| 左值是指未初始化的物件。 | 未定義的行為 |
| 左值是指不是右值型別的物件，也不是從右值型別派生的型別。 | 未定義的行為 |
| 左值是非型別型別，由任一型別限定 常量 要麼 揮發物。 |
轉換後的型別也不合格 常量 要麼 揮發物。 |
左值到右左值到右值的轉換v值的轉換左值到右值的轉換
左值左到右值的轉換到右值左值到右值的轉換的轉換
以下為網友看法（正確性無法保證）：
對左值和右值的一個最常見的誤解是：等號左邊的就是左值，等號右邊的就是右值。
左值和右值都是針對表示式而言的，左值是指表示式結束後依然存在的持久物件，右值是指表示式結束時就不再存在的臨時物件。一個區分左值與右值的便捷方法是：看能不能對錶達式取地址，如果能，則為左值，否則為右值。下面給出一些例子來進行說明。
在C++11中所有的值必屬於左值、右值兩者之一，右值又可以細分為純右值、將亡值。在C++11中可以取地址的、有名字的就是左值，反之，不能取地址的、沒有名字的就是右值（將亡值或純右值）。
int a = 10;
int b = 20;
int *pFlag = &a;
vector<int> vctTemp;
vctTemp.push_back(1);
string str1 = "hello ";
string str2 = "world";
const int &m = 1;
請問，a，b, a+b, a++, ++a, pFlag, *pFlag, vctTemp[0], 100, string("hello"), str1, str1+str2, m分別是左值還是右值？1.a和b都是持久物件（可以對其取地址），是左值；2.a+b是臨時物件（不可以對其取地址），是右值；3.a++是先取出持久物件a的一份拷貝，再使持久物件a的值加1，最後返回那份拷貝，而那份拷貝是臨時物件（不可以對其取地址），故其是右值；4.++a則是使持久物件a的值加1，並返回那個持久物件a本身（可以對其取地址），故其是左值；5.pFlag和*pFlag都是持久物件（可以對其取地址），是左值；6.vctTemp[0]呼叫了過載的[]操作符，而[]操作符返回的是一個int &，為持久物件（可以對其取地址），是左值；7.100和string("hello")是臨時物件（不可以對其取地址），是右值；8.str1是持久物件（可以對其取地址），是左值；9.str1+str2是呼叫了+操作符，而+操作符返回的是一個string（不可以對其取地址），故其為右值；10.m是一個常量引用，引用到一個右值，但引用本身是一個持久物件（可以對其取地址），為左值。
區分清楚了左值與右值，我們再來看看左值引用。左值引用根據其修飾符的不同，可以分為非·常量左值引用和常量左值引用。
左值引用、右值引用
左值引用就是對一個左值進行引用的型別。右值引用就是對一個右值進行引用的型別，事實上，由於右值通常不具有名字，我們也只能通過引用的方式找到它的存在。
右值引用和左值引用都是屬於引用型別。無論是宣告一個左值引用還是右值引用，都必須立即進行初始化。而其原因可以理解為是引用型別本身自己並不擁有所繫結物件的記憶體，只是該物件的一個別名。左值引用是具名變數值的別名，而右值引用則是不具名（匿名）變數的別名。
左值引用通常也不能繫結到右值，但常量左值引用是個“萬能”的引用型別。它可以接受非常量左值、常量左值、右值對其進行初始化。不過常量左值所引用的右值在它的“餘生”中只能是隻讀的。相對地，非常量左值只能接受非常量左值對其進行初始化。
int &a = 2; # 左值引用繫結到右值，編譯失敗
int b = 2; # 非常量左值
const int &c = b; # 常量左值引用繫結到非常量左值，編譯通過
const int d = 2; # 常量左值
const int &e = c; # 常量左值引用繫結到常量左值，編譯通過
const int &b =2; # 常量左值引用繫結到右值，程式設計通過右值值引用通常不能繫結到任何的左值，要想繫結一個左值到右值引用，通常需要std::move()將左值強制轉換為右值，例如：
int a;
int &&r1 = c; # 編譯失敗
int &&r2 = std::move(a); # 編譯通過下表列出了在C++11中各種引用型別可以引用的值的型別。值得注意的是，只要能夠繫結右值的引用型別，都能夠延長右值的生命期。
非常量左值引用只能繫結到非常量左值，不能繫結到常量左值、非常量右值和常量右值。如果允許繫結到常量左值和常量右值，則非常量左值引用可以用於修改常量左值和常量右值，這明顯違反了其常量的含義。如果允許繫結到非常量右值，則會導致非常危險的情況出現，因為非常量右值是一個臨時物件，非常量左值引用可能會使用一個已經被銷燬了的臨時物件。
常量左值引用可以繫結到所有型別的值，包括非常量左值、常量左值、非常量右值和常量右值。
可以看出，使用左值引用時，我們無法區分出繫結的是否是非常量右值的情況。那麼，為什麼要對非常量右值進行區分呢，區分出來了又有什麼好處呢？這就牽涉到C++中一個著名的效能問題——拷貝臨時物件。考慮下面的程式碼：
vector<int> GetAllScores()
{
vector<int> vctTemp;
vctTemp.push_back(90);
vctTemp.push_back(95);
return vctTemp;
}
當使用vector<int> vctScore = GetAllScores()進行初始化時，實際上呼叫了三次建構函式(一次是vecTemp的構造，一次是return 臨時物件的構造，一次是vecScore的複製構造)。儘管有些編譯器可以採用RVO（Return Value Optimization）來進行優化，但優化工作只在某些特定條件下才能進行。可以看到，上面很普通的一個函式呼叫，由於存在臨時物件的拷貝，導致了額外的兩次拷貝建構函式和解構函式的開銷。當然，我們也可以修改函式的形式為void GetAllScores(vector<int> &vctScore)，但這並不一定就是我們需要的形式。另外，考慮下面字串的連線操作：
string s1("hello");
string s = s1 + "a" + "b" + "c" + "d" + "e";
在對s進行初始化時，會產生大量的臨時物件，並涉及到大量字串的拷貝操作，這顯然會影響程式的效率和效能。怎麼解決這個問題呢？如果我們能確定某個值是一個非常量右值（或者是一個以後不會再使用的左值），則我們在進行臨時物件的拷貝時，可以不用拷貝實際的資料，而只是“竊取”指向實際資料的指標（類似於STL中的auto_ptr，會轉移所有權）。C++ 11中引入的右值引用正好可用於標識一個非常量右值。C++ 11中用&表示左值引用，用&&表示右值引用，如：
int &&a = 10;
右值引用根據其修飾符的不同，也可以分為非常量右值引用和常量右值引用。
非常量右值引用只能繫結到非常量右值，不能繫結到非常量左值、常量左值和常量右值。如果允許繫結到非常量左值，則可能會錯誤地竊取一個持久物件的資料，而這是非常危險的；如果允許繫結到常量左值和常量右值，則非常量右值引用可以用於修改常量左值和常量右值，這明顯違反了其常量的含義。
常量右值引用可以繫結到非常量右值和常量右值，不能繫結到非常量左值和常量左值（理由同上）。
有了右值引用的概念，我們就可以用它來實現下面的CMyString類。
class CMyString
{
public:
// 建構函式
CMyString(const char *pszSrc = NULL)
{
cout << "CMyString(const char *pszSrc = NULL)" << endl;
if (pszSrc == NULL)
{
m_pData = new char[1];
*m_pData = '\0';
}
else
{
m_pData = new char[strlen(pszSrc)+1];
strcpy(m_pData, pszSrc);
}
}
// 拷貝建構函式
CMyString(const CMyString &s)
{
cout << "CMyString(const CMyString &s)" << endl;
m_pData = new char[strlen(s.m_pData)+1];
strcpy(m_pData, s.m_pData);
}
// move建構函式 ---- 實質上就是·竊取·臨時物件，注意引數的形式
CMyString(CMyString &&s)
{
cout << "CMyString(CMyString &&s)" << endl;
m_pData = s.m_pData;
s.m_pData = NULL;
}
// 解構函式
~CMyString()
{
cout << "~CMyString()" << endl;
delete [] m_pData;
m_pData = NULL;
}
// 拷貝賦值函式
CMyString &operator =(const CMyString &s)
{
cout << "CMyString &operator =(const CMyString &s)" << endl;
if (this != &s)
{
delete [] m_pData;
m_pData = new char[strlen(s.m_pData)+1];
strcpy(m_pData, s.m_pData);
}
return *this;
}
// move賦值函式
CMyString &operator =(CMyString &&s)
{
cout << "CMyString &operator =(CMyString &&s)" << endl;
if (this != &s)
{
delete [] m_pData;
m_pData = s.m_pData;
s.m_pData = NULL;
}
return *this;
}
private:
char *m_pData;
};
如果提供了move版本的建構函式，則不會生成預設的建構函式。另外，編譯器永遠不會自動生成move版本的建構函式和賦值函式，它們需要你手動顯式地新增。
當添加了
move版本的建構函式和賦值函式的過載形式後，某一個函式呼叫應當使用哪一個過載版本呢？下面是按照判決的優先順序列出的3條規則：
1、常量值只能繫結到常量引用上，不能繫結到非常量引用上。
2、左值優先繫結到左值引用上，右值優先繫結到右值引用上。
3、非常量值優先繫結到非常量引用上。
當給建構函式或賦值函式傳入一個非常量右值時，依據上面給出的判決規則，可以得出會呼叫move版本的建構函式或賦值函式。而在move版本的建構函式或賦值函式內部，都是直接“移動”了其內部資料的指標（因為它是非常量右值，是一個臨時物件，移動了其內部資料的指標不會導致任何問題，它馬上就要被銷燬了，我們只是重複利用了其記憶體），這樣就省去了拷貝資料的大量開銷。
一個需要注意的地方是，拷貝建構函式可以通過直接呼叫*this = s來實現，但move建構函式卻不能。
這是因為在move建構函式中，s雖然是一個非常量右值引用，但其本身卻是一個左值（是持久物件，可以對其取地址），因此呼叫*this = s時，會使用拷貝賦值函式而不是move賦值函式，而這已與move建構函式的語義不相符。要使語義正確，我們需要將左值繫結到非常量右值引用上，C++ 11提供了move函式來實現這種轉換，因此我們可以修改為*this = move(s)，這樣move建構函式就會呼叫move賦值函式。