右值引用應(yīng)該是C++11引入的一個(gè)非常重要的技術(shù)，因?yàn)樗且苿?dòng)語(yǔ)義（Move semantics）與完美轉(zhuǎn)發(fā)（Perfect forwarding）的基石：

• 移動(dòng)語(yǔ)義：將內(nèi)存的所有權(quán)從一個(gè)對(duì)象轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)對(duì)象，高效的移動(dòng)用來(lái)替換效率低下的復(fù)制，對(duì)象的移動(dòng)語(yǔ)義需要實(shí)現(xiàn)移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)和移動(dòng)賦值運(yùn)算符。
• 完美轉(zhuǎn)發(fā)：定義一個(gè)函數(shù)模板，該函數(shù)模板可以接收任意類(lèi)型參數(shù)，然后將參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)給其它目標(biāo)函數(shù)，且保證目標(biāo)函數(shù)接受

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一、 引入的新規(guī)則

1. 規(guī)則1（引用折疊規(guī)則）：如果間接的創(chuàng)建一個(gè)引用的引用，則這些引用就會(huì)“折疊”。在所有情況下（除了一個(gè)例外），引用折疊成一個(gè)普通的左值引用類(lèi)型。一種特殊情況下，引用會(huì)折疊成右值引用，即右值引用的右值引用， T&& &&。即

• X& &、X& &&、X&& &都折疊成X&
• X&& &&折疊為X&&

2. 規(guī)則2（右值引用的特殊類(lèi)型推斷規(guī)則）：當(dāng)將一個(gè)左值傳遞給一個(gè)參數(shù)是右值引用的函數(shù)，且此右值引用指向模板類(lèi)型參數(shù)(T&&)時(shí)，編譯器推斷模板參數(shù)類(lèi)型為實(shí)參的左值引用，如

template<typename T> void f(T&&);int main() {int i = 42;f(i) }

上述的模板參數(shù)類(lèi)型T將推斷為int&類(lèi)型，而非int。

• 若將規(guī)則1和規(guī)則2結(jié)合起來(lái)，則意味著可以傳遞一個(gè)左值int i給f，編譯器將推斷出T的類(lèi)型為int&。再根據(jù)引用折疊規(guī)則 void f(int& &&)將推斷為void f(int&)。
• 從上述兩個(gè)規(guī)則可以得出結(jié)論：如果一個(gè)函數(shù)形參是一個(gè)指向模板類(lèi)型的右值引用，則該參數(shù)可以被綁定到一個(gè)左值上。
• 規(guī)則3：雖然不能隱式的將一個(gè)左值轉(zhuǎn)換為右值引用，但是可以通過(guò)static_cast顯示地將一個(gè)左值轉(zhuǎn)換為一個(gè)右值。【C++11中為static_cast新增的轉(zhuǎn)換功能】。

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std::move()解析

class Foo { public:std::string member;Foo(const std::string& m): member(m) {} // Copy member. Foo(std::string&& m): member(std::move(m)) {} // Move member. };

上述Foo(std::string&& member)中的member是rvalue reference，但是member卻是一個(gè)左值lvalue，因此在初始化列表中需要使用std::move將其轉(zhuǎn)換成rvalue。?

標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中move的定義如下：

template<typename T> typename remove_reference<T>::type&& move(T&& t) {return static_cast<typename remove_reference<T>::type &&>(t); }

move函數(shù)的參數(shù)T&&是一個(gè)指向模板類(lèi)型參數(shù)的右值引用【規(guī)則2】，通過(guò)引用折疊，此參數(shù)可以和任何類(lèi)型的實(shí)參匹配，因此move既可以傳遞一個(gè)左值，也可以傳遞一個(gè)右值；

std::move(string("hello"))調(diào)用解析：

• 首先，根據(jù)模板推斷規(guī)則，確地T的類(lèi)型為string;
• typename remove_reference<T>::type && 的結(jié)果為 string &&;
• move函數(shù)的參數(shù)類(lèi)型為string&&;
• static_cast<string &&>(t)，t已經(jīng)是string&&，于是類(lèi)型轉(zhuǎn)換什么都不做，返回string &&;

string s1("hello"); std::move(s1); 調(diào)用解析：

• 首先，根據(jù)模板推斷規(guī)則，確定T的類(lèi)型為string&;
• typename remove_reference<T>::type && 的結(jié)果為 string&
• move函數(shù)的參數(shù)類(lèi)型為string& &&，引用折疊之后為string&;
• static_cast<string &&>(t)，t是string&，經(jīng)過(guò)static_cast之后轉(zhuǎn)換為string&&, 返回string &&;

從move的定義可以看出，move自身除了做一些參數(shù)的推斷之外，返回右值引用本質(zhì)上還是靠static_cast<T&&>完成的。

因此下面兩個(gè)調(diào)用是等價(jià)的，std::move就是個(gè)語(yǔ)法糖。

void func(int&& a) {cout << a << endl; }int a = 6; func(std::move(a));int b = 10; func(static_cast<int&&>(b));

std::move執(zhí)行到右值的無(wú)條件轉(zhuǎn)換。就其本身而言，它沒(méi)有move任何東西。

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三、std::forward()解析?

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class Foo { public:std::string member;template<typename T>Foo(T&& member): member{std::forward<T>(member)} {} };

傳遞一個(gè)lvalue或者傳遞一個(gè)const lvaue

• 傳遞一個(gè)lvalue，模板推導(dǎo)之后 T = std::string&
• 傳遞一個(gè)const lvaue, 模板推導(dǎo)之后T = const std::string&
• T& &&將折疊為T(mén)&，即std::string& && 折疊為 std::string&
• 最終函數(shù)為: Foo(string& member): member{std::forward<string&>(member)} {}
• std::forward<string&>(member)將返回一個(gè)左值，最終調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)

傳遞一個(gè)rvalue

• 傳遞一個(gè)rvalue，模板推導(dǎo)之后 T = std::string
• 最終函數(shù)為: Foo(string&& member): member{std::forward<string>(member)} {}
• std::forward<string>(member) 將返回一個(gè)右值，最終調(diào)用移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)；

總結(jié)：

1. std::move和std::forward本質(zhì)都是轉(zhuǎn)換。std::move執(zhí)行到右值的無(wú)條件轉(zhuǎn)換。std::forward只有在它的參數(shù)綁定到一個(gè)右值上的時(shí)候，才轉(zhuǎn)換它的參數(shù)到一個(gè)右值。

2. std::move沒(méi)有move任何東西，std::forward沒(méi)有轉(zhuǎn)發(fā)任何東西。在運(yùn)行期，它們沒(méi)有做任何事情。它們沒(méi)有產(chǎn)生需要執(zhí)行的代碼，一byte都沒(méi)有。

測(cè)試代碼：

#include <iostream> using namespace std;template<typename T> void PrintT(T& t) {cout << "lvaue" << endl; }template<typename T> void PrintT(T&& t) {cout << "rvalue" << endl; }template<typename T> void TestForward(T&& v) {PrintT(v);PrintT(std::forward<T>(v));PrintT(std::move(v));cout << "--------" << endl; }int main() {TestForward(1);int x = 1;TestForward(x);TestForward(std::forward<int>(x)); }

輸出結(jié)果：

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[ 1 ].?C++11改進(jìn)我們的程序之move和完美轉(zhuǎn)發(fā)
[ 2 ].?C++11 std::move和std::forward

3.?C++完美轉(zhuǎn)發(fā)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【C++ Primer | 16】std::move和std::forward、完美转发的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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