【导读】：本文主要详细介绍了左值、右值、左值引用、右值引用以及move、完美转发。

左值和右值

左值(left-values)，缩写：lvalues

右值(right-values)，缩写：rvalues

直接上官网查，我一向倡导自己去懂得原理，而原理都是老外写的，当然我只是针对c 编程语言这样说。

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/f90831hc.aspx

翻译：所有的c 表达，不是左值就是右值。

• lvalues是指存在于单个表达式之外的对象。你可以把左值当成有名字的对象。所有的变量，包括常变量，都是左值。

• rvalues是一个暂时存在的值存在于单个表达式之内的对象。

有点拗口(难理解)，通俗来说就是，左值的生存期不只是这句话，后面还能用到它。

而右值呢，出了这句话就挂了，所以也叫(将亡值)。

它举了一个栗子：

#include   
using namespace std;  
int main()  {  
   int x = 3   4;  
   cout <endl;  
}  

在以上实例中，很显然，x是左值，3 4是右值。

它又举了一个栗子，来说明错误的使用和正确的使用

// lvalues_and_rvalues2.cpp  
int main()  {  
   int i, j, *p;  
  
   // 正确的使用: 变量是左值 
   i = 7;  
  
   // 错误的使用: 左边的操作 必须是 左值 (C2106)
   7 = i; // C2106  
   j * 4 = 7; // C2106  
  
   // 正确的使用: 被间接引用的指针是左值
   *p = i;   
  
   const int ci = 7;  
   // 错误的使用: 左边的操作 是 常量左值 (C3892)
   ci = 9; // C3892 
  
   // 正确的使用: 条件操作 返回了左值
   ((i 3) ? i : j) = 7;  
}  

左值引用、右值引用

左值引用：参考说明书《Lvalue Reference Declarator: &》，网站如下：

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/w7049scy.aspx

使用语法：类型 &(引用符) 表达式

type-id & cast-expression 

翻译：

你可以把左值引用当成对象的另一个名字，lvalue引用声明由一个可选的说明符列表和一个引用声明符组成。

引用必须初始化，而且不能改变。

一个对象的地址可以 转化成 一种指定类型的指针 或者 转化成 一个 相似类型的引用。意义是相同的。

demo:

char c_val = 'c';
char *ptr = &c_val;
char &r_val = c_val;

不要混淆 取地址 和 引用，当&说明符前面带有类型声明，则是引用，否则就是取地址。

通俗来说 &在 ”=” 号左边的是引用，右边的是取地址。

右值引用：参考说明书《Rvalue Reference Declarator: &&》，网站如下：

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd293668.aspx

使用语法：类型 && 表达式

type-id && cast-expression  

翻译：

Move Semantics：移动语义

右值引用使您能够区分左值和右值。Lvalue引用和rvalue引用在语法和语义上是相似的。

右值引用支持移动语义的实现，可以显著提升应用程序的性能。移动语义允许您编写将资源(例如动态分配的内存)从一个对象传输到另一个对象的代码，移动语义行之有效，因为它允许从程序中其他地方无法引用的临时对象转移资源。

为了实现移动语义，你在类中提供一个动态构造，和可选择的动态赋值运算符(operator=)。拷贝和赋值操作的资源是右值的可以自动调用移动语义。不像缺省的拷贝构造，编译器并不提供缺省的动态构造。

demo:

#include   
#include   
using namespace std;  
  
int main()  {  
   string s = string("h")   "e"   "ll"   "o";  
   cout <endl;  
}  

在Visual C 2010之前，每个调用 “ ”运算符会分配和返回一个新的临时的string对象，

“ ”运算符不能从一个string扩展到另一个，因为它不知道string是左值还是右值。如果源字符串都是lvalues，那么它们可能在程序的其他地方被引用，因此不能被修改。通过使用右值引用“ ”运算符能够修改那些不能在程序中别处引用的右值，所以现在“ ”运算符可以有一个string扩展到另一个。这可以显著减少字符串类必须执行的动态内存分配的数量。

为了更好地理解移动语义，考虑向向量对象插入一个元素的例子。如果超出了vector对象的容量，vector对象必须为其元素重新分配内存，然后将每个元素复制到另一个内存位置，以便为插入的元素腾出空间。当插入操作复制一个元素时，它创建一个新元素，调用copy构造函数将数据从前一个元素复制到新元素，然后销毁前一个元素。移动语义允许您直接移动对象，而不必执行昂贵的内存分配和复制操作。

Perfect Forwarding：完美转发

完美的转发减少了重载函数 避免了转发的问题。转发的问题出现在你写通用函数将引用作为参数，将这些参数由函数调用的时候。

举个例子，如果通用函数将 type const T&作为参数，那么调用函数不能修改参数的值。

如果通用函数 将 type T&作为参数，那么当参数是右值的时候，函数不能调用。

通常来说，为了解决上述的问题，你需要提供重载函数，既要有type const T&参数的函数，也要有type T&参数的函数。

结果呢，重载函数的数量随着参数数量呈指数递增。而右值引用能够使你只用一个函数就能适用于任意数量的参数。

原先的做法如下：

先写出所有适用的通用函数

struct W  
{  
   W(int&, int&) {}  
};  
  
struct X  
{  
   X(const int&, int&) {}  
};  
  
struct Y  
{  
   Y(int&, const int&) {}  
};  
  
struct Z  
{  
   Z(const int&, const int&) {}  
};  

再将带有不同类型的参数的函数用模板结合起来

template <typename T, typename A1, typename A2>  
T* factory(A1& a1, A2& a2)  {  
   return new T(a1, a2);  
}  

调用：需要根据适用的类型用相应的指针对接。

当调用的是左值时

int a = 4, b = 5;  
W* pw = factory(a, b);  

当调用的是右值时。但是，下面的示例中没有包含对工厂函数的有效调用，因为工厂将可修改的lvalue引用作为其参数，但是它是通过使用右值调用的:

这里要注意的是const int &是lvalue 而不是 rvalue

而2是rvalue，函数会编译不过。

Z* pz = factory(2, 2);  

为了解决这类问题，需要将模板函数修改成如下形式，右值引用可以适用const T& 和 T&形式的参数：

template <typename T, typename A1, typename A2>  
T* factory(A1&& a1, A2&& a2)  {  
   return new T(std::forward(a1), std::forward(a2));  
}  

经过上述修改，均可以调用，如下图代码所示：