现代C++之”左右值与移动语义”

从17年开始就不太做C++开发了，因此知识还停留在C++03上，所以这次趁着过年的短暂空隙补一下比较有意思的现代C++特性，有些简单的新语法不是我想表达的重点就一笔带过了。

本文通过1个简单例子来了解”左右值”，代码：https://github.com/owenliang/modern-cpp/blob/main/lrvalue.cpp。

下面是C++03时代的主流写法：

通过const &可以避免参数发生拷贝构造，但是copy对象还是通过拷贝产生的，付出了性能代价。

然后我们可以这样调用它：

这里v被定义出来，可以取到它的地址&v，所以就是个”左值”，test(v)可以传const &进去，函数内无法修改我们的v，这就是C++03普通写法。

test(std::vector<int>{1,2,3});的参数是一个临时对象，我们没法在这里&std::vector<int>{1,2,3}取临时对象的地址吧？所以这种无法取值的对象就是”右值”的一种典型例子。

但是没关系啊，临时对象还是可以被const &参数接收，等函数返回后临时对象就被销毁了，这也是C++03正常写法，没什么意外，打印如下：

const std::vector<int>&, copy size:3, lvalue ref size:3
const std::vector<int>&, copy size:3, lvalue ref size:3

现在我们看看现代C++带来了什么改变~~~

现代C++提出了一个”右值的移动语义”，既然test返回后临时对象就被销毁了，同时test内部为了保留住临时对象还copy了一份，那能不能有一种方式可以把这个临时对象的数据直接”移动”给copy对象而不是拷贝一份？如果”移动”可以的话，我们只需要把临时vector内部的int*数组直接赋值给copy对象，然后让临时vector内部的int*为NULL，这样就完成了”移动”，就避免了拷贝int*数组的代价，简直躺赢嘛。

重载一个test函数接受右值引用：

这样的话test(std::vector<int>{1,2,3});就会自动走这个重载版本，然后怎么偷临时vec的int*呢？

首先你得明白，虽然调用test(std::vector<int>{1,2,3})的时候vector是个临时对象导致我们无法取到地址，但是进入test函数内就可以取vec地址了（&vec），这很好理解啊，在调用时的确没法表达取值啊，现在内部的确可以写&vec了，因此在函数内vec实际已经是个左值了，我是很佩服c++标准委员会的这些神奇想法的啊，哈哈。

既然vec已经是左值了，那么如果直接创建vector steal对象的话，它会走vector(const vector&)的版本，又变成拷贝int*了，所以怎么办呢？把vec再std::move一下，也就是手动让它再变成”右值”，实际上move就是static_cast<vector<int>&&>，然后就会走vector(vector&&)的移动构造函数版本，把vec对象的int*偷走并且赋值NULL，这样就”移动”完成了。

所以现在我们执行代码，就会看到输出有变化了：

const std::vector<int>&, copy size:3, lvalue ref size:3
in fact, vec is lvalue now, 0x7ffeea03c800
std::vector<int>&&, steal size:3, rvalue size:0

第1行是test(v)走的const &版本重载；第2~3行就是&&版本重载，可以看到函数内vec是个”左值”（能取地址呗），然后”移动构造”steal之后steal长度3而vec内部size=0了，也就是偷走了。

最后再说明一个事实，就是我们可以主动让一个”左值”转成”右值”，然后就可以走”右值”版本的重载函数完成”移动”，这个就看大家需求了，下面最后一个调用演示了这种情况：

test(std::move(v));就是让v变成右值属性，然后就走test(vector&&)版本，最终导致v里面的int*被偷走了，成为了一个空v，对应日志：

in fact, vec is lvalue now, 0x7ffeea03c838
std::vector<int>&&, steal size:3, rvalue size:0