C++标准之(ravalue reference) 右值引用介绍（3） reference

yuyang911220

其中remove_reference的实现如下：
[url=]复制代码[/url] 代码如下:

template<class_Tp>structremove_reference{typedef_Tptype;};
template<class_Tp>structremove_reference<_Tp&>{typedef_Tptype;};
template<class_Tp>structremove_reference<_Tp&&>{typedef_Tptype;};


从move()函数的实现可以看到，move()函数的形参（Parameter）类型为右值引用，它怎么能绑定到作为实参（Argument）的左值a、b和tmp呢？这不是仍然不符合右值应用的绑定规则三嘛！简单地说，如果move只是个普通的函数（而不是模板函数），那么根据右值应用的绑定规则三和规则四可知，它的确不能使用左值作为其实参。但它是个模板函数，牵涉到模板参数推导，就有所不同了。C++11标准文档14.8.2.1节中，关于模板函数参数的推导描述如下：
Templateargumentdeductionisdonebycomparingeachfunctiontemplateparametertype(callitP)withthetypeofthecorrespondingargumentofthecall(callitA)asdescribedbelow.(14.8.2.1.1)
IfPisareferencetype,thetypereferredtobyPisusedfortypededuction.IfPisanrvaluereferencetoacvunqualifiedtemplateparameterandtheargumentisanlvalue,thetype"lvaluereferencetoA"isusedinplaceofAfortypededuction.(14.8.2.1.3)
大致意思是：模板参数的推导其实就是形参和实参的比较和匹配，如果形参是一个引用类型（如P&），那么就使用P来做类型推导；如果形参是一个cv-unqualified（没有const和volatile修饰的）右值引用类型（如P&&），并且实参是一个左值（如类型A的对象），就是用A&来做类型推导（使用A&代替A）。
[url=]复制代码[/url] 代码如下:

template<class_Tp>voidf(_Tp&&){/*dosomething*/}
template<class_Tp>voidg(const_Tp&&){/*dosomething*/}
intx=123;
f(x);//ok，f()模板函数形参为非const非volatile右值引用类型，实参x为int类型左值，使用int&来做参数推导，因此调用f<int&>(int&)
f(456);//ok，实参为右值，调用f<int>(int&&)
g(x);//error，g()函数模板参数为const右值引用类型，会调用g<int>(constint&&)，通过右值引用规则四可知道，const右值引用不能绑定到左值，因此会导致编译错误


了解了模板函数参数的推导过程，已经不难理解std::move()函数的实现了，当使用左值（假设其类型为T）作为参数调用std::move()函数时，实际实例化并调用的是std::move<T&>(T&)，而其返回类型T&&，这就是move()函数左值变右值的过程（其实左值本身仍是左值，只是被当做右值对待而已，被人“抄了家”，变得一无所有）。
【说明】：C++的始祖BjarneStroustrup说：如果move()函数改名为rval()可能会更好些，但是move()这个名字已经被使用了好些年了（Maybeitwouldhavebeenbetterifmove()hadbeencalledrval(),butbynowmove()hasbeenusedforyears.）。

7、完整的示例
至此，我们已经了解了不少右值引用的知识点了，下面给出了一个完整地利用右值引用实现move语意的例子：
[url=]复制代码[/url] 代码如下:

#include<iostream>
#include<cstring>
#definePRINT(msg)do{std::cout<<msg<<std::endl;}while(0)
template<class_Tp>structremove_reference{typedef_Tptype;};
template<class_Tp>structremove_reference<_Tp&>{typedef_Tptype;};
template<class_Tp>structremove_reference<_Tp&&>{typedef_Tptype;};
template<class_Tp>
inlinetypenameremove_reference<_Tp>::type&&move(_Tp&&__t){
typedeftypenameremove_reference<_Tp>::type_Up;
returnstatic_cast<_Up&&>(__t);
}
classA{
public:
A(constchar*pstr){
PRINT("constructor");
m_data=(pstr!=0?strcpy(newchar[strlen(pstr)+1],pstr):0);
}
A(constA&a){
PRINT("copyconstructor");
m_data=(a.m_data!=0?strcpy(newchar[strlen(a.m_data)+1],a.m_data):0);
}
A&operator=(constA&a){
PRINT("copyassigment");
if(this!=&a){
delete[]m_data;
m_data=(a.m_data!=0?strcpy(newchar[strlen(a.m_data)+1],a.m_data):0);
}
return*this;
}
A(A&&a):m_data(a.m_data){
PRINT("moveconstructor");
a.m_data=0;
}
A&operator=(A&&a){
PRINT("moveassigment");
if(this!=&a){
m_data=a.m_data;
a.m_data=0;
}
return*this;
}
~A(){PRINT("destructor");delete[]m_data;}
private:
char*m_data;
};
voidswap(A&a,A&b){
Atmp(move(a));
a=move(b);
b=move(tmp);
}
intmain(intargc,char**argv,char**env){
Aa("123"),b("456");
swap(a,b);
return0;
}


输出结果为：
[url=]复制代码[/url] 代码如下:

constructor
constructor
moveconstructor
moveassigment
moveassigment
destructor
destructor
destructor


8、幕后花絮
C++11标准引入右值引用的提案是由HowardHinnant提出的，它的最初提案N1377在02年就提出来了，中间经历了多次修改N1385、N1690、N1770、N1855、N1952、N2118。包括它的最终版本N2118在内，HowardHinnant的提案中都使用了右值引用直接绑定到左值的例子，并且由HowardHinnant、BjarneStroustrup和BronekKozicki三人08年10月共同署名的《ABriefIntroductiontoRvalueReferences》文章中也有右值引用直接绑定到左值的例子，但奇怪的是11年公布的最新的C++11标准文档中却不允许右值引用直接绑定到左值，其中的原因不得而知，但从中不难理解为什么早些编译器版本（如g++4.4.4）对右值引用绑定到左值，不会报出编译错误，而最新的编译器却会报错。
另外，HowardHinnant是C++标准委员会LibraryWorkingGroup老大（chairman），libcxx和libcxxabi的维护者，苹果公司的高级软件工程师。