【C++11特性篇】探究【右值引用(移动语义)】是如何大大提高效率？——对比【拷贝构造＆左值引用】

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一.【左值&左值引用】和【右值＆右值引用】基础知识

• 相关基础知识知识点在YY的这篇博客中有详细说明：传送门

二.普通传值返回

• 关于 深浅拷贝 ，在YY的这篇博客里有详细的介绍：传送门->【C++】STL容器——【深浅拷贝】与【写时拷贝】对比详解（拷贝构造）

1）传值返回过程+编译器对【传值过程】的优化

• 小结论：传值返回会导致 2次 拷贝构造（深拷贝），部分编译器会优化成 1次 拷贝构造（深拷贝）

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三.左值引用作为返回值/参数

1）左值引用的使用场景：

1. 做参数
2. 做返回值

• 都能够提高效率 ————>因为减少了 拷贝

void func1(bit::string s)
{}
void func2(const bit::string& s)
{}
int main()
{
 bit::string s1("hello world");
 // func1和func2的调用我们可以看到左值引用做参数减少了拷贝，提高效率的使用场景和价值
 func1(s1);
 func2(s1);
 // string operator+=(char ch) 传值返回存在深拷贝
 // string& operator+=(char ch) 传左值引用没有拷贝提高了效率
 s1 += '!';
 return 0;
}

2）左值引用的缺陷：

• 但是当函数返回对象是一个 局部变量，出了函数作用域就不存在了，就不能使用左值引用返回， 只能传值返回。

四.右值与移动语义（移动构造＆移动赋值）对比【普通传值】

1）简述【移动构造】+ 结合代码演示

• 移动构造本质是将参数右值的资源窃取过来，占为已有 ，那么就不用做深拷贝了
• 所以它叫做移动构造，就是 窃取别人的资源来构造自己

• 代码分析：
• 在支持移动构造后，这个过程发生了 【拷贝构造+移动构造】

1. 函数先是创建了一个临时对象，并且进行了【拷贝构造】（开一个绿色空间，把蓝色的内容进行复制）
2. 后面在临时对象与ret之间进行了【移动构造】， 让ret1直接拿到绿色空间地址，临时对象指针指向空
3. func（）结束后，消除临时变量，消除临时对象，调用析构函数，而这时临时对象没有指向绿色空间，而是空；成功完成过程

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2）编译器对【连续 拷贝构造+移动构造】的优化——优化成1次移动构造

• 在一些编译器中，会直接对这一【拷贝构造+移动构造】 的过程进行优化

1. 把原本的str识别成右值（将亡值）
2. 直接对str进行 移动构造 给ret1， 把str指针置空，func函数结束时其自然被 析构；成功完成过程

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3）简述【移动赋值】

• 移动赋值的过程就是： 右值对象 赋值给目标对象，这时调用的是 移动构造
• 本质还是移动构造

4）编译器对【拷贝构造+移动构造+移动赋值】的优化——优化成两次移动构造

• 在一些编译器中，会直接对这一 【拷贝构造+移动构造+移动赋值】的过程进行优化
• 过程1：完成一次【拷贝构造+移动构造】的优化，优化成 【移动构造】
• 过程2：再对临时对象再次进行一次 【移动构造】赋给目标对象；其指针相应也置空
• 一共完成 2次 移动构造

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5）C++11中，什么时候【拷贝构造】?什么时候【移动构造（右值引用）】？

• 优先匹配原则， C++11中STL容器插入接口函数也增加了 右值引用 版本 ，如下图所示：

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• 它 同时支持 【拷贝构造】和【移动构造】， 构成函数重载
• 编译器自己会识别参数，找到最合适的最匹配的

void func(const int& r)
{
	cout << "void func(const int& r)" << endl;
}

void func(int&& r)
{
	cout << "void func(int&& r)" << endl;
}

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 1;
	func(a);//走普通版本

	// 走更匹配的，有右值引用的重载，就会走右值引用版本
	func(a + b);

	return 0;
}

6）对比【移动构造】＆【拷贝构造】

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