右值引用

作为最重要的一项语言特性，右值引用(rvalue references)被引入到 C++0x中。我们可以通过操作符“&&”来声明一个右值引用，原先在C++中使用“&”操作符声明的引用现在被称为左值引用。

int a;
int& a_lvref = a;  // 左值引用

int b;
int&& b_rvref = b;  // 右值应

用左值引用和右值引用的表现行为基本一致，它们唯一的差别就是右值引用可以绑定到一个临时对象(右值)上，而左值引用不可以。例如：

int& a_lvref = int();      // error C2440: 'initializing' : cannot convert from 'int' to 'int &'   
int&& b_rvref = int();  // OK!

在第一行代码中，我们将一个临时对象int()绑定到一个左值引用，将产生一个编译错误。而在第二行中，我们将临时对象绑定到右值引用，就可以顺利通过编译。

右值是无名的数据，例如函数的返回值一般说来就是右值。当对右值进行操作的时候，右值本身往往没有必要保留，因此在某些情况下可以直接“移动”之。通过右值引用，程序可以明确的区分出传入的参数是否为右值，从而避免了不必要的拷贝，程序的效率也就得到了提高。我们考虑一个简单的数据交换的小程序，从中来体会右值引用所带来的效率提升。我们可以写一个函数swap来实现两个变量值的交换：

template <class T> swap(T& a, T& b)
{
    T tmp(a);   // tmp对象创建后，我们就拥有了a的两份拷贝
    a = b;      // 现在我们拥有b的两份拷贝
    b = tmp;    // 现在我们拥有a的两份拷贝
}

在这段代码中，虽然我们只是为了进行简单的数据交换，但是却执行了多次对象拷贝。这些对象的拷贝操作，特别是当这些对象比较大的时候，无疑会影响程序的效率。

那么，如果使用右值引用如何实现呢？

// RValueRef.cpp : Defines the entry point for the console application.
//

#include "stdafx.h"

template <class T>
T&& move(T&& a)
{
    return a;
}

template <class T> void swap(T& a, T& b)
{
    T tmp(move(a)); // 对象a被移动到对象tmp，a被清空
    a = move(b);    // 对象b被移动到对象a，b被清空
    b = move(tmp);  // 对象tmp被移动到对象b
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    swap(a, b);

   return 0;
}

在这段重新实现的代码中，我们使用了一个move()函数来代替对象的赋值操作符“=”,move()只是简单地接受一个右值引用或者左值引用作为参数，然后直接返回相应对象的右值引用。这一过程不会产生拷贝(Copy)操作，而只会将源对象移动(Move)到目标对象。

正是拷贝(Copy)和移动(Move)的差别，使得右值引用成为C++0x中最激动人心的新特性之一。从实践角度讲，它能够完美是解决C++中长久以来为人所诟病的临时对象的效率问题。从语言本身讲，它健全了C++中的引用类型在左值右值方面的缺陷。从库设计者的角度讲，它给库设计者又带来了一把利器。而对于广大的库使用者而言，不动一兵一卒便能够获得“免费的”效率提升。

在Visual Studio 2010中，因为有了对这些C++0x新特性的支持，重新点燃了程序员们对C++的热情。C++重振雄风，指日可待！

本文链接：http://www.blueidea.com/computer/soft/2009/7138.asp　

出处：蓝色理想
责任编辑：bluehearts

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