Create "C++ 左值与右值 左值引用与右值引用"

_posts/2024-12-12-Cpp-Lvalue-Rvalue.md

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+title: C++ 左值与右值 左值引用与右值引用
+date: 2024-12-12 13:20:00 +0800
+categories: [笔记, C++]
+tags: [C++, 左值, 右值, 左值引用, 右值引用]
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+## 左值与右值
+
+```cpp
+int a = 10; // a是左值, 10是右值
+int *p = &a; // *p是左值, &a是右值
+*p = 20; 
+```
+
+左值: 表示某个特定内存位置的表达式
+- 可以被赋值(可以出现在赋值号的左边和右边)
+- 有明确的内存地址
+- 例如: `int a = 10;` 中的a是左值
+
+右值: 不能被赋值的表达式
+- 不能出现在赋值号的左边
+- 临时变量
+- 例如: `int a = 10;` 中的10是右值
+
+++i: i是左值, 返回的是自增之后的变量本身, 可以被赋值
+i++: i是右值, 返回的是自增之前的变量, 不能被赋值
+
+## 左值引用与右值引用
+
+```cpp
+int a = 10;
+int& b = a;
+```
+
+左值引用: `int& b = a;`
+- b是左值引用, a是左值
+- 这里引用的`a`需要在之前已经定义过, 且`a`是左值, 即之前有: `int a = 10;`
+
+```cpp
+int&& c = 10;
+```
+
+右值引用: `int&& a = 10;`
+- 这里引用的`10`是右值, 可以是临时变量
+- 取右值引用时, 会先用一个临时变量保存右值, 然后将这个临时变量的地址赋给右值引用
+
+右值本来是没有地址的, 但是编译器会通过临时变量保存右值, 可以取到这个临时变量的地址, 然后将这个地址赋给右值引用
+
+
+```cpp
+#include <iostream>
+
+int Handle(int& l) {} // 接受左值引用
+int Handle2(int&& r) {} // 接受右值引用
+
+int main(){
+    int a = 10;
+    Handle(a); // 调用Handle函数, 传入的是左值
+    Handle(10); // 编译错误, 传入的是右值, 但是Handle函数需要的是左值
+    Handle2(10); // 调用Handle2函数, 传入的是右值
+    Handle2(a); // 编译错误, 传入的是左值, 但是Handle2函数需要的是右值
+}
+```
+
+## 左值引用与右值引用的意义
+
+右值有一个特殊的性质, 就是基本上只会被使用一次, 对于这种只会被使用一次的右值, 如果是比较大的数据(例如一个很大的数组), 如果用左值引用, 那么会拷贝一份数据, 但是如果用右值引用, 那么只会拷贝一个地址, 节省了内存
+
+```cpp
+#include <iostream>
+#include <vector>
+
+// 函数重载分别接受左值引用和右值引用
+void Process(const std::vector<int>& v) {
+    std::cout << "Left value reference\n";
+}
+void Process(std::vector<int>&& v) {
+    std::cout << "Right value reference\n";
+    // 在这里可以直接操作 v 的资源，而不拷贝
+}
+
+int main() {
+    std::vector<int> v = {1, 2, 3};
+    Process(v);             // 调用左值版本
+    Process(std::move(v));  // 调用右值版本
+}
+```
+
+使用 std::move 将 v 转化为右值, 从而调用右值引用版本的函数, 这样就可以直接操作 v 的资源, 而不拷贝