1.move semantics

移动语义，完美转发，std::move，std::forward

https://www.cnblogs.com/qicosmos/p/4283455.html

什么左值和右值

可以这样理解：

左值

表达式结束后依然存在的持久化对象

右值

表达式结束时就不再存在的临时对象。

左值引用于右值引用

int& l_ref=a;        // 左值引用
int&& r_ref=std::move(l_ref);    // 右值引用

注意

被声明出来的左值引用和右值引用，都是左值

std::move() 的作用

std::move(arg) 实际是把arg转换成右值。

使用std::move()实现资源转移，保持资源只有一个所属者，转移之后，老的资源所属者的行为未定义。

例如

int main() {
    string a, b;
    a = "hello";
    cout << "a=" << a << endl;
    b = std::move(a);
    cout << "a=" << a << endl;
    cout << "b=" << b << endl;
    return 0;
}

输出如下，类似拷贝，此时a等于b，但是b的行为已经未定义了。

a=hello
a=
b=hello

作用与适用场景

很明显，提高效率，减少拷贝

但是也不能滥用，一般使用情况是：老变量是暂时变量或者不用的变量

移动语义

容器元素新增

vector<int> temp;
int a=5;
temp.push_back(std::move(a));

临时数组拷贝

//临时容器中保存的大量的元素需要复制到目标容器之中	
vector<int> temp;
temp.push_back(1);
temp.push_back(2);
temp.push_back(3);
vector<int> res(std::move(temp));

自定义右值拷贝函数，实现移动语义

class Array
{
    ...
    
    Array(Array&& temp_array) {
        data_ = temp_array.data_;
        size_ = temp_array.size_;
        // 为防止temp_array析构时delete data，提前置空其data_      
        temp_array.data_ = nullptr;
    }
}

unique_ptr

有些STL类是move-only的，比如unique_ptr，只有移动构造函数，因此只能移动(转移内部对象所有权，或者叫浅拷贝)，不能拷贝(深拷贝)

std::unique_ptr<A> ptr_a = std::make_unique<A>();

std::unique_ptr<A> ptr_b = std::move(ptr_a); // unique_ptr只有‘移动赋值重载函数‘，参数是&& ，只能接右值，因此必须用std::move转换类型

std::unique_ptr<A> ptr_b = ptr_a; // 编译不通过

完美转发

参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/335994370

std::forward()

与move功能类似，不过move只能转出来右值，forward都可以。

std::forward<T>(u)有两个参数：T与 u。

a. 当T为左值引用类型时，u将被转换为T类型的左值；

b. 否则u将被转换为T类型右值。

void change2(int&& ref_r) {
    ref_r = 1;
}
 
void change3(int& ref_l) {
    ref_l = 1;
}
 
// change的入参是右值引用
// 有名字的右值引用是 左值，因此ref_r是左值
void change(int&& ref_r) {
    change2(ref_r);  // 错误，change2的入参是右值引用，需要接右值，ref_r是左值，编译失败
     
    change2(std::move(ref_r)); // ok，std::move把左值转为右值，编译通过
    change2(std::forward<int &&>(ref_r));  // ok，std::forward的T是右值引用类型(int &&)，符合条件b，因此u(ref_r)会被转换为右值，编译通过
     
    change3(ref_r); // ok，change3的入参是左值引用，需要接左值，ref_r是左值，编译通过
    change3(std::forward<int &>(ref_r)); // ok，std::forward的T是左值引用类型(int &)，符合条件a，因此u(ref_r)会被转换为左值，编译通过
    // 可见，forward可以把值转换为左值或者右值
}
 
int main() {
    int a = 5;
    change(std::move(a));
}

上边的示例在日常编程中基本不会用到，std::forward最主要运于模版编程的参数转发中。