为什么右值引用参数不能直接在函数之间传递？

Question

我的代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

class A{
public:
    void sendByRvalue(string&& str){
        cout << str << endl;
    }
};

class B{
private:
    A a;
    void send(string&& str){
        a.sendByRvalue(str);
    }
public:
    void run(const string& str){
        send("run " + str + "\n");
    } 
}; 

int main(void){
    string str("hello world");
    B b;
    b.run(str);
    return 0;
}

当我编译上面显示的代码时，出现了一些编译错误：

B::send函数中的str好像改成左值了。然后我改变B::send的实现，比如：

class B{
private:
    A a;
    void send(string&& str){
        cout << boolalpha << is_rvalue_reference<decltype(str)>::value << endl;
        a.sendByRvalue(std::move(str));
    }
public:
    void run(const string& str){
        send("run " + str + "\n");
    } 
};

一切顺利，但这个程序的输出让我更加困惑。输出如下：

为什么参数 str 是一个右值引用，但我不能在没有 std::move 的情况下直接将它传递给函数 A::sendByRvalue？

Answer 1

str 是命名的右值引用，在语言中被视为左值。右值只是 xvalues 或 prvalues，str 两者都不是。

来自 the standard 的注释，关于 xvalue 规则：

In general, the effect of this rule is that named rvalue references are treated as lvalues and unnamed rvalue references to objects are treated as xvalues; rvalue references to functions are treated as lvalues whether named or not.

struct A {
int m;
};
A&& operator+(A, A);
A&& f();

A a;
A&& ar = static_cast<A&&>(a);

The expressions f(), f().m, static_cast<A&&>(a), and a + a are xvalues. The expression ar is an lvalue.

Answer 2

我举个简单的例子来说明

void bar(std::string&& name) {
    std::cout << "Bar: " << name << std::endl;
}

void foo(std::string&& name) {
    bar(name);
}


int main() {
    foo("C++");
}

这与您提供的示例大致相同。在foo()、name里面是一个左值。作为 rvalue 的临时字符串 C++ 被传递到 name。 name 是一个左值。所以上面的代码基本翻译成.

void bar(std::string&& name) {
    std::cout << "Bar: " << name << std::endl;
}

int main()
{
    std::string foo{ "C++" };
    bar(foo);
}

现在问题出在哪里似乎很明显了。

我写了这个简单的程序来帮助你更好地理解

void foo(const std::string& name) {
    std::cout << "Passed as lvalue ref: " << name << std::endl;
}

void foo(std::string&& name) {
    std::cout << "Passed as rvalue ref: " << name << std::endl;
}

我们将使用这个函数来调用

void bar(std::string&& name) {
    foo(name);
}

int main()  {
    bar("C++");
}

Passed as lvalue ref: C++

这证明了我的观点，现在如果我们使用std::move()呢？

void bar(std::string&& name) {
    foo(std::move(name));
}

int main()  {
    bar("C++");
}

Passed as an rvalue ref: C++

如果你想要一种简单的方法来检查一个表达式是左值还是右值，你可以试试下面的代码片段

template <typename T>
constexpr bool is_lvalue(T&) {
    return true;
}

template <typename T>
constexpr bool is_lvalue(T&&) {
    return false;
}

为什么右值引用参数不能直接在函数之间传递？

Why the rvalue reference parameter cannot be passed between functions directly?

c++

rvalue

rvalue-reference

lvalue-to-rvalue

pass-by-rvalue-reference