右值引用是cpp11引入的很重要的特性毅人，是為了支持一下兩個(gè)特性而引入的：
- 去除不必要的對(duì)象內(nèi)存拷貝吭敢，極大提高了程序運(yùn)行效率
- 在泛型中支持完美轉(zhuǎn)發(fā)（Perfect Forwarding）捌治，提升編程效率
說在前面：一下所有代碼均在g++編譯器上進(jìn)行編譯并驗(yàn)證過的
右值引用
我們先來看看它和左值引用的區(qū)別
- 左值：
int a = 1;其中a就是左值驼鹅，那種非臨時(shí)的對(duì)象即有分配內(nèi)存且有名字的對(duì)象就是左值 - 右值：
A a = A(100);其中A(100)就是右值讨衣，那種臨時(shí)對(duì)象且之作用于單條語句的對(duì)象就是右值吏奸。右值也可以稱之為“將亡值”即即將銷毀的對(duì)象
總的來說黎休，一個(gè)是臨時(shí)對(duì)象浓领，一個(gè)是非臨時(shí)對(duì)象。cpp11引入了這個(gè)特性為了做好左值和右值的區(qū)分势腮。那做好區(qū)分了之后呢联贩？有什么作用呢？這個(gè)就需要講到移動(dòng)語義了
移動(dòng)語義
移動(dòng)語義也叫轉(zhuǎn)移語義捎拯，移動(dòng)語義可以將對(duì)象內(nèi)的內(nèi)存資源管理權(quán)轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)對(duì)象中泪幌。移動(dòng)語義和拷貝語義是相對(duì)應(yīng)的，這兩者的區(qū)別跟拷貝和剪切的區(qū)別一樣。因此祸泪，移動(dòng)語義的效率要高于拷貝語義吗浩。
為了方便理解，我們可以將移動(dòng)拷貝構(gòu)造對(duì)應(yīng)淺拷貝浴滴，拷貝構(gòu)造對(duì)應(yīng)深拷貝拓萌。
#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
A() { cout << "A()" << endl; }
A(const A&) { cout << "A(const A&)" << endl; } // 拷貝構(gòu)造
A(A&&) { cout << "A(A&&)" << endl; } // 移動(dòng)拷貝構(gòu)造
A self() { return *this; }
};
int main()
{
A a;
A a1(a);
A a2(a.self());
getchar();
return 0;
}
編譯執(zhí)行，輸出如下
A()
A(const A&)
A(const A&)
發(fā)現(xiàn)輸出不符合預(yù)期升略，沒有調(diào)用移動(dòng)拷貝構(gòu)造函數(shù)微王。是因?yàn)榫幾g器進(jìn)行了返回值優(yōu)化（RVO），需要加上編譯參數(shù)-fno-elide-constructors來關(guān)閉RVO品嚣。注意：visual studio無法關(guān)閉返回值優(yōu)化炕倘，測(cè)試可使用g++編譯器
加上-fno-elide-constructors參數(shù)后編譯執(zhí)行，輸出如下
A()
A(const A&)
A(const A&)
A(A&&)
看了上面的例子翰撑，很容易會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)很別扭的寫法罩旋。為什么要這樣A a2(a.self());通過調(diào)用A::self獲取a對(duì)象而不直接使用a進(jìn)行傳參？這不是多此一舉了眶诈？當(dāng)然這是為了演示使用臨時(shí)對(duì)象（將亡值）構(gòu)造A對(duì)象而取了巧哈哈哈涨醋。那有什么方式可以不需要這么麻煩呢？
其實(shí)cpp11提供了std::move函數(shù)來解決這個(gè)問題逝撬！調(diào)用這個(gè)函數(shù)并沒有任何移動(dòng)浴骂，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)只是做了一個(gè)類型轉(zhuǎn)化，使其可以將左值引用轉(zhuǎn)化為右值引用宪潮。最終a2對(duì)象的構(gòu)造可以改為A a2(std::move(a));
std::move的實(shí)現(xiàn)如下
// FUNCTION TEMPLATE std::move
template<class _Ty> _NODISCARD constexpr remove_reference_t<_Ty>&& move(_Ty&& _Arg) noexcept
{ // forward _Arg as movable
return (static_cast<remove_reference_t<_Ty>&&>(_Arg));
}
但是要注意的是執(zhí)行A a2(std::move(a));后溯警，對(duì)象a的內(nèi)存就托管給a2，所以對(duì)象a成為了無效對(duì)象狡相。 在往后的編程中要注意沒有必要?jiǎng)t不要濫用std::move梯轻，例如對(duì)于一些臨時(shí)對(duì)象就沒有必要使用std::move。
完美轉(zhuǎn)發(fā)（Perfect Forwarding）
我們先來看看完美轉(zhuǎn)發(fā)的使用場(chǎng)景尽棕，在講具體場(chǎng)景前我們先來看看下面代碼：
#include <iostream>
using namespace std;
void sum(int a, int b)
{
cout << a + b << endl;
}
void concat(const string& a, const string& b)
{
cout << (a + b).c_str() << endl;
}
template <typename FUNC, typename A, typename B>
void invoke(FUNC f, const A& a, const B& b)
{
f(a, b);
}
int main()
{
invoke(sum, 10, 10);
invoke(concat, "Hello ", "world");
return 0;
}
執(zhí)行結(jié)果如下：
20
Hello world
一切正常喳挑，完美~但是如果這時(shí)我們需要增加一個(gè)方法，那問題就來了
void increase(int a, int & b)
{
b = ++a;
}
然后用同樣的方法進(jìn)行調(diào)用
int b = 0;
invoke(increase, a, b);
cout << b << endl;
會(huì)發(fā)現(xiàn)g++編譯報(bào)錯(cuò)error: binding reference of type ‘int&’ to ‘const int’ discards qualifiers滔悉。注：vs2017是編譯通過并且結(jié)果是符合預(yù)期蟀悦，還未深究是否是編譯器進(jìn)行了優(yōu)化還是cpp17的特性。
如果在沒有完美轉(zhuǎn)發(fā)（Perfect Forwarding）特性之前我們是如何解決這個(gè)問題的呢氧敢？很簡(jiǎn)單日戈，針對(duì)這種情況再重載一個(gè)方法就可以了
template <typename FUNC, typename A, typename B>
void invoke(FUNC f, const A& a, B& b)
{
f(a, b);
}
但是如果我們還需要支持&, const &, &, &類型的參數(shù)呢？我們來看看重載后的效果~
template <typename FUNC, typename A, typename B>
void invoke(FUNC f, const A& a, const B& b)
{
f(a, b);
}
template <typename FUNC, typename A, typename B>
void invoke(FUNC f, A& a, const B& b)
{
f(a, b);
}
template <typename FUNC, typename A, typename B>
void invoke(FUNC f, const A& a, B& b)
{
f(a, b);
}
template <typename FUNC, typename A, typename B>
void invoke(FUNC f, A& a, B& b)
{
f(a, b);
}
相信你已經(jīng)意識(shí)到問題在哪了~如果我們到支持N個(gè)參數(shù)孙乖，就需要重載2^N個(gè)方法浙炼，這對(duì)于開發(fā)人員來說就是噩夢(mèng)７菅酢！
這時(shí)完美轉(zhuǎn)發(fā)（Perfect Forwarding）就應(yīng)運(yùn)而生了哈哈弯屈，那我們來看看該如何改造
template <typename FUNC, typename A, typename B>
void invoke(FUNC f, A&& a, B&& b)
{
f(a, b);
}
改造之后可以正常運(yùn)行蜗帜，且代碼明顯精簡(jiǎn)很多了哈哈，但實(shí)際上资厉，上面改造還存在問題Ｌ薄！
首先我們來回顧一個(gè)知識(shí)點(diǎn)宴偿，請(qǐng)問：void invoke(FUNC f, A&& a, B&& b)中的a是左值引用還是右值引用湘捎？
相信大部分同學(xué)會(huì)脫口而出右值引用，因?yàn)轭愋褪?code>A&&窄刘。很好~可惜回答錯(cuò)誤窥妇，a是一個(gè)左值引用!
我在再來看看左值引用的定義：
非臨時(shí)的對(duì)象即有分配內(nèi)存且有名字的對(duì)象就是左值
因此，如果我們需要轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)右值引用時(shí)娩践，上面的改造顯然是不夠的活翩，這時(shí)候我們就需要引入一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)的重量級(jí)方法std::forward
最終改造如下：
template <typename FUNC, typename A, typename B>
void invoke(FUNC f, A&& a, B&& b)
{
f(std::forward<A>(a), std::forward<B>(b));
}
我們來看看std::forwark的定義
template<class _Ty>
_NODISCARD constexpr _Ty&& forward(remove_reference_t<_Ty>&& _Arg) noexcept
{ // forward an rvalue as an rvalue
static_assert(!is_lvalue_reference_v<_Ty>, "bad forward call");
return (static_cast<_Ty&&>(_Arg));
}
std::forward也只是做了類型轉(zhuǎn)換，為什么A&&可以實(shí)現(xiàn)完美轉(zhuǎn)發(fā)呢翻伺？這里面就涉及到兩個(gè)概念萬能引用和引用折疊
萬能引用
T&&就是一個(gè)萬能引用材泄，即可以接受任何類型的參數(shù)，T為模板類型T吨岭。我們都知道T是一個(gè)類型占位符拉宗，因此T可以是&&、&未妹、const &等簿废。進(jìn)而可以知道會(huì)推導(dǎo)成T&& &&空入、T& &&络它、const T& &&。我們都知道cpp編譯器是不允許構(gòu)建引用的引用這個(gè)類型的歪赢，那這些T&& &&化戳、T& &&、const T& &&是什么呢埋凯？這就是我們下面要介紹的引用折疊的內(nèi)容
引用折疊
這些“引用的引用”就是cpp11編譯器在推導(dǎo)萬能引用的具體類型時(shí)的中間狀態(tài)点楼，具體推導(dǎo)規(guī)則如下
| 中間狀態(tài) | 推導(dǎo)類型 |
|---|---|
| T& && | T& |
| T&& & | T& |
| T& & | T& |
| T&& && | T&& |
有了以上的推導(dǎo)規(guī)則構(gòu)成完美轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ)
