右值引用的意义 以及 move函数,forward完美转发

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  • 右值引用的意义
  • move 函数
  • forward 完美转发

右值引用的意义

直观意义
为临时变量续命,也就是为右值续命,因为右值在表达式结束后就消亡了,如果想继续使用右值,那就会动用昂贵的拷贝构造函数。(关于这部分,推荐一本书《深入理解C++11》)
转移语义
转移语义可以将资源 ( 堆,系统对象等 ) 从一个对象转移到另一个对象,这样能够减少不必要的临时对象的创建、拷贝以及销毁,能够大幅度提高 C++ 应用程序的性能。临时对象的维护 ( 创建和销毁 ) 对性能有严重影响。
通过转移语义,临时对象中的资源能够转移其它的对象里。
实现转移语义
需要定义转移构造函数,还可以定义转移赋值操作符对于右值的拷贝和赋值会调用转移构造函数和转移赋值操作符。如果转移构造函数和转移拷贝操作符没有定义,那么就遵循现有的机制,拷贝构造函数和赋值操作符会被调用。
普通的函数和操作符也可以利用右值引用操作符实现转移语义。

move 函数

在C++11中,标准库在中提供了一个有用的函数std::move,std::move并不能移动任何东西,它唯一的功能是将一个左值引用强制转化为右值引用,继而可以通过右值引用使用该值,以用于移动语义。从实现上讲,std::move基本等同于一个类型转换:static_cast<T&&>(lvalue);

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{// 使用移动语义将资源所有权从一个对象移动到另一个对象std::vector<int> source = { 1, 2, 3 };std::vector<int> destination = std::move(source);if (source.empty()){cout << "source is empty" << endl;}else{cout << "source is not empty" << endl;}if (destination.empty()){cout << "destination is empty" << endl;}else{cout << "destination is not empty" << endl;}return 0;
}

在这里插入图片描述
std::move的优点

  • std::move语句可以将左值变为右值而避免拷贝构造。
  • std::move是将对象的状态或者所有权从一个对象转移到另一个对象,只是转移,没有内存的搬迁或者内存拷贝。

forward 完美转发

#include <iostream>
#include <utility>// 定义接受任意参数的目标函数
void targetFunction(int& x)
{std::cout << "Lvalue reference: " << x << std::endl;
}void targetFunction(int&& x)
{std::cout << "Rvalue reference: " << x << std::endl;
}// 完美转发函数
template <typename T>
void forwardingFunction(T&& arg)
{// 将参数完美转发给目标函数targetFunction(arg);
}int main()
{int x = 42;// 通过完美转发调用目标函数forwardingFunction(x);       forwardingFunction(123);     return 0;
}

在这里插入图片描述
从结果来看, **forwardingFunction(x); forwardingFunction(123);**都调用了 **void targetFunction(int& x)这个函数,很显然这不是我们想要的结果,这个123是一个右值,它应该调用void targetFunction(int&& x)**才对,为了能够正确的传递参数,这个时候就需要使用到完美转发,保证参数的类型不被改变。

修改代码如下:

#include <iostream>
#include <utility>// 定义接受任意参数的目标函数
void targetFunction(int& x)
{std::cout << "Lvalue reference: " << x << std::endl;
}void targetFunction(int&& x)
{std::cout << "Rvalue reference: " << x << std::endl;
}// 完美转发函数
template <typename T>
void forwardingFunction(T&& arg)
{// 将参数完美转发给目标函数targetFunction(std::forward<T>(arg));//完美转发
}int main()
{int x = 42;// 通过完美转发调用目标函数forwardingFunction(x);       forwardingFunction(123);     return 0;
}

运行结果
在这里插入图片描述
可见,通过forward能够实现参数类型不被改变的传递。

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