文章目录
- 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;
}
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;
}
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
可见,通过forward能够实现参数类型不被改变的传递。