C++ 中左值（lvalue）和右值（rvalue），C++中的左值（lvalue）和右值（rvalue）详解

摘要：在C++中，左值（lvalue）和右值（rvalue）是两种不同类型的表达式。左值代表具有明确存储位置的对象，可以在等号左边作为赋值操作的主体。右值则表示临时值或不可修改的值，通常用于临时表达式或常量，可以在等号右边使用。理解左值和右值的区别对于正确使用C++编程至关重要。

在 C++ 中，左值（lvalue）和右值（rvalue）是表达式的两种基本类别，它们描述了对象在内存中的属性及其如何被程序访问。理解左值和右值对于深入理解 C++ 的内存模型、表达式求值以及现代 C++ 中的移动语义特别重要。

左值（Lvalue）

左值是指那些地址可确定并且持久的对象。简单来说，左值是可以出现在赋值表达式左侧的表达式：

• 地址可确定：左值表达的对象在内存中有明确的位置。
• 可修改（如果非 const）：通常，非常量左值可以被赋值。
• 可以取地址：可以对左值使用取地址操作符 & 来获取其内存地址。

  示例：

  
  （图片来源网络，侵删）

  int x = 10;   // 'x' 是一个左值
  x = 20;       // 可以将 'x' 作为赋值的左侧
  int* y = &x;  // 可以取 'x' 的地址
  

  在这个例子中，x 是一个左值，因为你可以对它赋值，它有一个固定的内存位置，你可以获取它的地址。

  右值（Rvalue）

  右值是指那些不具有持久地址的临时值或者那些不需要持久地址的值。右值通常出现在赋值表达式的右侧，但不能出现在赋值表达式的左侧：

  • 临时性：右值通常描述临时对象或在表达式求值过程中产生的中间值。
  • 不可取地址：通常不能对右值使用取地址操作符 &，因为它们没有固定的内存位置。
  • 移动语义：右值是现代 C++ 中移动语义和右值引用引入的主要动机，允许资源的高效转移。

    示例：

    int getNumber() {
        return 5;
    }
    int main() {
        int z = getNumber();  // getNumber() 的返回值是一个右值
    }
    

    在这个例子中，getNumber() 返回的 5 是一个右值，它是一个临时值，不具有持久的内存地址，你不能对其取地址。

    C++11 及之后的扩展：右值引用和移动语义

    在 C++11 以后，引入了右值引用的概念，允许程序员明确区分一个对象是被用作右值还是左值。右值引用允许开发者利用临时对象（右值），通过“移动语义”而非“拷贝语义”来优化资源管理和性能。

    #include 
    void processValue(int&& num) {
        // 可以在这里使用 'num' 的资源，而不是进行拷贝
    }
    int main() {
        processValue(getNumber());  // getNumber() 的返回值是一个右值，使用右值引用传递
    }
    

    在此代码中，getNumber() 生成的右值直接传递给了 processValue() 函数，通过右值引用，避免了不必要的对象拷贝，增加了程序的效率。

    理解左值和右值，以及它们如何与 C++ 的引用和移动语义配合，是深入掌握现代 C++ 编程的关键部分。