格式工厂 右值引用

Posted 2020-09-29 勿在浮沙筑高台

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由于右值所产生的临时变量问题一直是一种诟病,C++11中引入了右值引用这个核心语言机制，来提升运行期性能. 

首先我先说明一下什么是左值和右值: 左值和右值都是针对表达式而言的，左值是指表达式结束后依然存在的持久对象，右值是指表达式结束时就不再存在的临时对象

 

int b = 20;   //这里b是左值 20是右值 ,因为这个表达式过后 20将不存在了  而b依然存在
              //同时也可以根据能否取地址来判断是否是左值(能取地址)还是右值(不能取地址),如本例中  20不能取地址顾为右值

 

 

右值引用一般都用&&来修饰

下面我们来证实一下上面的右值判断

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

void process(int& i)//右值引用
{
    cout << "process(int&): " << i << endl;
}
void process(int&& i)//左值引用
{
    cout << "process(int&&): " << i << endl;
}
void forward(int&& i)//中间函数
{
    cout << "forward(int&&): " << i << ",  ";
    process(i);
//    process(std::forward<int>(i));
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
 
    int a = 0;
    
    process(a);
    
    process(1);
    
    forward(1); //不完美的转交 右值传递后 却调用左值 原因转交过程中转变成一个named obj
    
    forward(move(a));//强制转换为右值 也不好用 std::move()强制转换为右值引用
    
    return 0;
}

输出结果

是不是发现了调用中间函数的时候丢了什么,把右值引用丢了.使用std::forward<T>()可以避免这种现象(上面的注释部分).

---

 

下面我们开始研究一下move()

move(),其实类似于浅拷贝,也可以理解成"偷"

下面我们来实现一个带右值引用的类

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这个是不带右值引用的

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

class Person
{
    
private:
    int _age;
    char* _name;
    size_t _len;
    void _test_name(const char *s)
    {
        _name = new char[_len+1];
        memcpy(_name, s, _len);
        _name[_len] = \'\\0\';
    }
    
public:
    //default ctor
    Person(): _age(0) , _name(NULL), _len(0){cout<<"default cotr"<< endl;}
    
    Person(const int age, const char * p) : _age(age), _len(strlen(p)) {
        _test_name(p);
        cout<<"cotr"<<endl;
    }
    
    //dctor
    ~Person(){
        if(_name){
            delete _name;
        }
        cout<<"default dctor"<<endl;
    }
    
    // copy ctor
    Person (const Person& p):_age(p._age),_len(p._len){
        _test_name(p._name);
        cout<<"copy ctor"<<endl;}
    
    //copy assignment
    Person & operator=(const Person& p)
    {
        if (this != &p){
            if(_name) delete _name;
            _len = p._len;
            _age = p._age;
            _test_name(p._name);
        }
        else{
            cout<< "self Assignment. Nothing to do." <<endl;
        }
        cout<<"copy assignment"<<endl;
        return *this;
    }
};

int main(int argc, const char * argv[]) {
    
    Person * obj = new Person();
    
    vector<Person> v1;
    
    v1.push_back(*obj);

    delete obj;
    return 0;
}

输出结果

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带右值引用的 

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

class Person
{
    
private:
    int _age;
    char* _name;
    size_t _len;
    void _test_name(const char *s)
    {
        _name = new char[_len+1];
        memcpy(_name, s, _len);
        _name[_len] = \'\\0\';
    }
    
public:
    //default ctor
    Person(): _age(0) , _name(NULL), _len(0){cout<<"default cotr"<< endl;}
    
    Person(const int age, const char * p) : _age(age), _len(strlen(p)) {
        _test_name(p);
        cout<<"cotr"<<endl;
    }
    
    //dctor
    ~Person(){
        if(_name){
            delete _name;
        }
        cout<<"default dctor"<<endl;
    }
    
    // copy ctor
    Person (const Person& p):_age(p._age),_len(p._len){
        _test_name(p._name);
        cout<<"copy ctor"<<endl;}
    
    //copy assignment
    Person & operator=(const Person& p)
    {
        if (this != &p){
            if(_name) delete _name;
            _len = p._len;
            _age = p._age;
            _test_name(p._name);
        }
        else{
            cout<< "self Assignment. Nothing to do." <<endl;
        }
        cout<<"copy assignment"<<endl;
        return *this;
    }
    
    // move cotr , wihth "noexcept"
    Person(Person&& p) noexcept :_age(p._age) , _name(p._name), _len(p._len){
        cout<<"move ctor"<<endl;
        p._age = 0;
        p._name = NULL;//必须为NULL 如果你把这里设为空 那么这个函数走完之后将调用析够函数 因为当前的Person类 和你将要析够的Person的_name指向同一部分 析构部分见析构函数
    }
    // move assignment
    Person& operator=(Person&& p) noexcept {
        
        if (this != &p)
        {
            if(_name) delete _name;
            _age  = p._age;
            _len  = p._len;
            _name = p._name;
            p._age  = 0;
            p._len  = 0;
            p._name = NULL;
        }
        cout<<"move assignment"<<endl;
        return *this;
    }
};

int main(int argc, const char * argv[]) {
    
    Person * obj = new Person();
    
    vector<Person> v1;

    v1.push_back(move(*obj));

    delete obj;
    return 0;
}

输出结果

可以见到少调用一次构造函数.以上就是右值引用的简单实现了.

 参照<<侯捷 C++新标准 C++11>>