c++11 中做值引用与右值引用
重点理解：
- 左值引用与右值引用的区别？
- 左值引用与右值引有什么特例？
- 什么是移动语义？解决哪类问题？
- 什么是完美转发？
- 什么是将亡值？
实现移动语义
- 通过实现移动语义，对象赋值时，避免资源的重新分配。c++11 之前利用深拷贝解决浅拷贝问题；
- STL中应用非常广泛；
- 实现 std::unique_ptr 等等。
解决深拷贝问题
什么是深拷贝?什么情况下使用深拷贝? 请参考深拷贝与浅拷贝。
#include <iostream> #include <list> #include <cstring> class A { public: A() { p = new int(10); cout << "A():p=" << p << endl; } A(const A&a) { // 深拷贝和浅拷贝 // p= a.p; // a.p = nullptr; p = new int(10); memcpy(p, a.p, 10*sizeof(int)); cout << "A(const A&):p=" << p << endl; } ~A() { if (p != nullptr) { delete []p; p = nullptr; cout << "~A()1" << endl; } else { cout << "~A()2" << endl; } } A(A&& a) { this->p = a.p; a.p = nullptr; cout << "A(A&&)" << endl; } int *p; }; int main () { A a; A a1(a); //调用拷贝构造函数 cout << "a.p的地址为： " << a.p << " a1.p的地址为： " << a1.p << endl; cout << "======触发移动构造======" << endl; A a2(std::move(a)); //触发移动构造 cout << "a2.p的地址为：" << a2.p << " a.p为" << a.p << endl; }
代码执行结果： A():p=0x862c20 A(const A&):p=0x862c40 a.p的地址为： 0x862c20 a1.p的地址为： 0x862c40 ======触发移动构造====== A(A&&) a2.p的地址为：0x862c20 a.p为0 # 对象a的资源转移到a2之后调用析构将自己销毁。 ~A()1 ~A()1 ~A()2
STL中的应用
- 将堆上的资源移动到容器当中
#include <iostream> #include <list> #include <cstring> using std::cout; using std::endl; class A { public: A() { p = new int(10); cout << "A():p=" << p << endl; } A(const A&a) { // 深拷贝和浅拷贝 // p= a.p; // a.p = nullptr; p = new int(10); memcpy(p, a.p, 10*sizeof(int)); cout << "A(const A&):p=" << p << endl; } ~A() { if (p != nullptr) { delete []p; p = nullptr; cout << "~A()1" << endl; } else { cout << "~A()2" << endl; } } A(A&& a) { this->p = a.p; a.p = nullptr; cout << "A(A&&)" << endl; } int *p; }; int main () { list<A> alist; A a; alist.push_back(A()); //(1) A()匿名对象，右值，直接调用移动构造变成一个将亡值 //alist.push_back(a); //(2) 左值，具体的对象，调用拷贝构造 //alist.push_back(std::move(a)); //(3) 将左值变为右值，调用移动构造 auto &front = alist.front(); cout << "front.p=" << front.p << endl; return 0； }
代码执行结果： （1） 匿名对象A()申请堆上的地址与容器中A()地址相同，说明移动资源成功 A():p=0x1f60c20 #调用了构造函数 A(A&&) #调用了移动构造 ~A()2 #析构将亡值 front.p=0x1f60c20 ~A()1 #析构alist对象 （2）插入左值，调用拷贝构造函数，重新申请堆上的空间。对象地址不相同 A():p=0x7f2c20 A(const A&):p=0x7f2c60 front.p=0x7f2c60 ~A()1 ~A()1 （3）将左值转化为右值，调用了移动构造 A():p=0x178fc20 A(A&&) front.p=0x178fc20 ~A()2 ~A()1
在unique_ptr的应
- 明确对象只有一个拥有者；
unique_ptr没有拷贝构造、没有赋值运算符、仅提供移动构造和移动赋值。
智能指针中
unique_ptr相关内容可以参考unique_ptr相关介绍。
实现完美转发
- 理解什么是完美？什么是不完美？
- 怎么解决完美转发？
#include <iostream> #include <cstring> using std::cout; using std::endl; using std::forward; void func(int &n) { cout << "lvalue=" << n << endl; } void func(int &&n) { cout << "rvalue=" << n << endl; } template<typename T> void revoke(T&&t) { func(t); //(1) //func(std::forward<T>(t)); //(2) } int main() { //(1) int i = 10; int &m = i; //左值引用 int &&n = 100; //右值引用 revoke(m); revoke(n); //(2) //revoke(i); //revoke(10); return 0; }
代码执行结果： （1） lvalue=10 lvalue=100 （2） lvalue=10 rvalue=10
思考：
为什么没有将右值引用int &&n = 100;转发成功？
答：因为声明出来的左值引用或右值引用都是左值!
#include <iostream> #include <cstring> using std::cout; using std::endl; using std::forward; void func(int &n) { cout << "lvalue=" << n << endl; } void func(int &&n) { cout << "rvalue=" << n << endl; } template<typename T> void revoke(T&&t) { func(std::forward<T>(t)); } int main() { int i = 10; int &m = i; //左值引用 int &&n = 100; //右值引用 revoke(m); revoke(n); }
代码执行结果： lvalue=10 lvalue=100
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