如何获得对右值的引用？

Question

我在 C++ 中使用过 std::move 和 std::forward。我的问题是：标准库实际上是如何实现这些功能的？

如果左值是您可以获得其地址的东西，而右值完全不是左值，那么您如何实际实现这些引用？

这些新设施是否允许这样的事情：

auto x = &(3);

之类的？你能得到一个右值的引用，而不仅仅是 std::move/forward 返回的左值吗？

希望这些问题是有道理的。我找不到关于 Google 的好资料，只有关于完美转发的教程等

Answer 1

基本上，编译器魔法。标准描述了规则，编译器制造者只需要弄清楚如何实现规则。

在实践中，引用要么被优化掉，要么实现为 CPU 级别的指针。

std::move 在这个意义上并不是特别的。它有一个左值引用作为输入，一个右值引用作为输出。编译器只需将右值引用规则应用于输入。

类似地，std::forward<T> 的目标只是告诉编译器对参数应用一组不同的规则，这些规则恰好被定义以便完美转发工作。函数本身什么都不做。

Answer 2

How is it possible to get a reference to an rvalue?

从概念上讲，rvalue 表达式创建一个临时对象，或者有时表示一个现有对象。它可以像任何其他对象一样绑定到引用；但是，为了避免混淆，该语言只允许 rvalue 和 const lvalue 引用。

I have used std::move and std::forward in C++. My issue is how this is actually implemented by the compiler?

move 只是 return 一个 rvalue 对其参数的引用，相当于

static_cast<typename remove_reference<T>::type&&>(t)

函数调用的结果是一个rvalue（具体来说，是一个xvalue），所以它可以绑定到一个rvalue 函数参数不能引用的地方。这允许您明确地从 lvalue 移动，使用 move 将其转换为 rvalue，同时不允许您意外移动来自它。

forward 类似，但重载到 return rvalue 对 rvalue 或 rvalue 引用，以及 lvalue 对其他任何内容的引用。

If an l-value is something you can get the address of

这或多或少是正确的。官方定义是表达式"designates a function or an object"，那些是有地址的东西。

and an r-value is exclusively not an l-value

不是真的。稍微简化一下，表达式可以是 lvalue 或 rvalue，但可以从一个转换为另一个。 lvalue 可以隐式转换为 rvalue；转换另一种方式可以通过转换来完成，就像 move 那样。

how can you actually implement these references?

就像任何其他引用一样 - 作为它绑定到的对象的别名或指针。唯一的区别是可以使用哪种表达式来表示（并可能创建）绑定到引用的对象。

Do these new facilities allow for something like auto x = &(3);

它试图直接获取 rvalue 的地址，这是不允许的。由于问题是关于引用而不是指针，因此允许以下内容，将引用绑定到临时对象（其生命周期延长以匹配引用）：

auto && rvalue = 3;
auto const & const_lvalue = 3;

虽然不允许将其绑定到非常量左值引用

auto & lvalue = 3;  // ERROR

Answer 3

我无法像这样调用函数：void foo(string* bar)：foo(&string("Hello World!")) 否则会出现错误：

error: taking address of temporary

我也不能像这样调用函数：void foo(string& bar)：foo(string("Hello World!")) 否则我会收到错误消息：

error: invalid initialization of non-const reference of type 'std::string& {aka std::basic_string&}' from an rvalue of type 'std::string {aka std::basic_string}'

C++11 为我提供的能力是创建一个右值引用，所以我可以调用一个函数：void foo(string&& bar) 像这样：foo(string("Hello World!"));

此外，在内部foo我可以获取右值引用传入的对象的地址：

void foo(string&& bar){
    string* temp = &bar;

    cout << *temp << " @:" << temp << endl;
}

OP 似乎对右值有很好的把握。但是 this explanation of them 对我有帮助，可能对其他人也有帮助。它详细介绍了为什么 C++03 允许常量引用右值，而 C++11 的右值引用。

如何获得对右值的引用？

How is it possible to get a reference to an rvalue?

c++

rvalue-reference

c++11