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【C++11】 initializer_list | 右值引用 | 移动构造 | 完美转发

文章目录

    • 1. 统一的列表初始化
      • { } 初始化
      • initializer_list
    • 2. 引用
      • 左值引用
      • 右值引用
      • 左值引用与右值引用的相互转换
      • 右值引用的真正使用场景
        • 移动构造
      • C++98与C++11传值返回问题
      • 注意事项
      • 总结
    • 3. 完美转发

1. 统一的列表初始化

{ } 初始化

C++11 扩大了括号括起的列表(初始化列表)的使用范围,使其可用于所有的内置类型和用户自定义类型,
使用初始化列表,可添加等号(=),也可不添加

将1赋值给x1,x2处省略了赋值符号,将5赋值给x2
同样也可以将new开辟4个int的空间初始化为0


创建对象时,可以使用列表初始化方式调用构造函数初始化,也可省略等号

initializer_list

花括号里面的常量数组,C++可以将其识别成一个类型 initializer_list,
initializer_list这个类带有模板参数,因为传过来的int数据,所以为 initializer_list


类中存在两个指针
size作为两个指针相减
begin指向开始的位置,end 指向结束位置的下一个


对数据不能修改,说明指向的内容在常量区
任意的常量数组 都可以赋值给 initializer_list的对象


在这里插入图片描述

C++11中 的vector,是 通过新增的构造函数的方式 使用 initializer_list 进行初始化

2. 引用

左值引用

左值引用就是给左值取别名
左值是一个数据的表达式(如变量名或者引用指针)
可以获取它的地址 即为左值


左值出现赋值符号的左边 (也可出现在右边)


右值引用

右值也是一个表示数据的表达式(如字面常量、表达式返回值、函数返回值)
右值可以出现在赋值符号的右边,但不能出现赋值符号的左边,右值不能取地址

右值引用 就是 给右值起别名


左值引用与右值引用的相互转换

x+y 作为右值 ,左值引用是无法直接引用右值的
但可以通过隐式类型转换的方式,由于 临时变量具有常性, 加入 const 即可


a作为左值, 右值引用是无法直接引用左值, 使用move 后,其返回值作为右值

右值引用的真正使用场景

虽然可以在左值中加入const ,既可以使用左值 ,又可以使用右值
但是 无法区分到底是左值还是右值的


加入右值引用后,传参过程中,更好的进行参数匹配
就可以 区分 是调用 左值引用 还是 右值引用


移动构造

右值分为两种
1.纯右值(内置类型)
2.将亡值(自定义类型)


s1作为左值,调用拷贝构造
s1+s2 作为表达式返回值,代表右值 即 将亡值


若右值进行深拷贝,(再创建一块空间在原有的数据拷贝过来,然后释放原有空间),
将亡值 是没有必要拷贝,代价太大了


在这里插入图片描述
由于有const,所以无论是左值还是右值都可以传过来作为参数


将右值(将亡值) 的资源进行转移ret2
使用右值引用 区分出右值后,就没有必要进行深拷贝了 ,
接收右值 作为参数 的拷贝 称为 移动拷贝


在这里插入图片描述
调用移动构造,进行移动拷贝


在这里插入图片描述
右值就不再调用深拷贝,而是使用移动拷贝

C++98与C++11传值返回问题

在这里插入图片描述
对于传值返回,C++98 刚开始会进行两次拷贝构造,
编译器优化后,会进行一次拷贝构造


在这里插入图片描述

编译器不优化时
str作为临时变量 属于左值, 将str传给 临时变量 ,属于拷贝构造
临时对象 是看不见摸不着的 无法知道它的地址 ,所以属于 右值 (将亡值) ,
所以将右值传给 str ,属于 移动构造

编译器优化时
编译器会想办法将 函数中的临时变量 str 识别成 右值(使用move其函数返回值为右值),进行移动构造 (资源转移)


在这里插入图片描述
s2 进行深拷贝 ,将s1的数据拷贝到新开辟的空间中
move(s1)后,表达式返回值作为右值
s3 进行移动拷贝,把s1的资源转移到s3中,所以导致s1为空

注意事项

右值是不可以取地址的,但是给右值取别名后,会导致右值存储到特定位置,并且可以取到该位置地址
如:不能取到字面常量10的地址,但是ret引用后,可以对ret取地址,也可以修改ret,如果像ret不能修改,需要加入const 即 const int &&

总结

左值引用减少拷贝,提高效率
右值引用也是减少拷贝,提高效率
但角度不同,
左值引用是直接减少拷贝
右值引用是间接减少拷贝,识别出是左值还是右值,若识别出是右值,则不再深拷贝,
直接移动拷贝(资源转移),提高效率

3. 完美转发

写一个函数 ,无论传过来的参数为左值还是右值,都可以接受 (将左值move后,返回值为右值)

当左值作为参数 时, 会发生引用折叠,调用 fun(t),此时t作为左值,所以会输出 左值引用


当右值作为参数时,实际上右值接收后,要进行移动拷贝,右值引用 引用后属性会变成左值,否则无法进行资源转移


调用push_back ,参数为右值,右值引用 引用后属性会变成左值,但是 变为左值为了进行 资源转移的 ,
还没等进行转移, 在这期间先调用 insert ,(x作为左值),调用左值引用的insert 就会导致 进行深拷贝,而不是进行移动拷贝


C++支持 完美转发 ,用于保持原有的属性,避免 参数x在资源转移之前 转过早的情况


所以当此时fun 参数 加入forward 完美转发后,使右值 引用后,并没有立即变为左值,而是保持原有的属性 右值
所以 调用 对应的fun 打印 右值引用

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