c++中怎样区分左值和右值？

在 C++ 中，区分左值（lvalue）和右值（rvalue）是理解对象生命周期、引用语义以及一些高级特性（如移动语义、完善转发）的基础。下面从多个角度详细先容怎样区分左值和右值。
目录
1.基本界说和直观区分
2.通过取地址运算符&区分
3.根据表达式的类型和操纵区分
4.C++11及以后的右值分类
5.结语

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1.基本界说和直观区分

• 左值（lvalue）
  
  
  
  • 左值是可以出现在赋值语句左边的表达式，它代表一个具有明确内存地址、可以被取地址的对象。左值通常是变量、数组元素、成员对象等，它们在内存中有固定的存储位置，并且可以在程序的差别部分被引用和修改。
    
  • 示例：
    
  
  

1. int x = 10;  // x 是一个左值，因为它有自己的内存地址，可以被赋值
2. int arr[5];
3. arr[0] = 20; // arr[0] 是一个左值，它是数组的一个元素，可以被修改

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• 右值（rvalue）
  
  
  
  • 右值是只能出现在赋值语句右边的表达式，它不具有可被取地址的内存位置，通常是临时对象、字面量或者表达式的求值结果。右值在表达式结束后就会被烧毁，不能被直接引用。
    
  • 示例：
    
  
  

1. int y = 2 + 3; // 2 + 3 是一个右值，它是表达式的求值结果，没有固定的内存地址
2. int z = 100;
3. int w = z + 5; // z + 5 是一个右值，它是表达式的求值结果

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2.通过取地址运算符&区分

• 可以利用取地址运算符&来判断一个表达式是左值还是右值。假如一个表达式可以利用&取地址，那么它就是左值；否则，它就是右值。
  
• 示例：
  

1. int a = 5;
2. int* ptr1 = &a; // 可以取 a 的地址，a 是左值
4. // int* ptr2 = &(a + 1); // 错误：不能取 a + 1 的地址，a + 1 是右值

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3.根据表达式的类型和操纵区分

• 变量和对象
  
  
  
  • 变量和对象通常是左值，因为它们有自己的内存地址。
    
  • 示例：
    
  
  

1. std::string str = "hello"; // str 是一个左值

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• 字面量
  
  
  
  • 大多数字面量是右值，比方整数字面量、浮点数字面量、字符串字面量等。
    
  • 示例：
    
  
  

1. int num = 10; // 10 是右值
2. const char* msg = "world"; // "world" 是右值

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• 函数返回值
  
  
  
  • 假如函数返回一个左值引用，那么返回值是左值；假如函数返回一个右值引用或者一个非引用类型，那么返回值是右值。
    
  • 示例：
    
  
  

1. int global = 20;
3. // 返回左值引用
4. int& getGlobal() {
5.     return global;
6. }
8. // 返回非引用类型
9. int getValue() {
10.     return 30;
11. }
13. int main() {
14.     getGlobal() = 40; // getGlobal() 返回左值引用，是左值，可以被赋值
15.     // getValue() = 50; // 错误：getValue() 返回非引用类型，是右值，不能被赋值
16.     return 0;
17. }

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• 临时对象
  
  
  
  • 临时对象是右值，比方函数调用产生的临时对象、类型转换产生的临时对象等。
    
  • 示例：
    
  
  

1. class MyClass {
2. public:
3.     MyClass() {}
4. };
6. MyClass createObject() {
7.     return MyClass();
8. }
10. int main() {
11.     MyClass obj = createObject(); // createObject() 返回一个临时对象，是右值
12.     return 0;
13. }

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4.C++11及以后的右值分类

在 C++11 及以后，右值又可以进一步分为纯右值（prvalue）和将亡值（xvalue）：

• 纯右值（prvalue）
  
  
  
  • 纯右值是传统意义上的右值，包括字面量、临时对象、不返回引用的函数调用等。
    
  • 示例：
    
  
  

1. int x = 5; // 5 是纯右值
2. std::string s = std::string("test"); // std::string("test") 是纯右值

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• 将亡值（xvalue）
  
  
  
  • 将亡值是通过std::move或欺压类型转换为右值引用产生的表达式，它表示一个对象即将被移动，其资源可以被窃取。
    
  • 示例：
    
  
  

1. std::vector<int> vec1 = {1, 2, 3};
2. std::vector<int> vec2 = std::move(vec1); // std::move(vec1) 是将亡值

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5.结语

通过以上几种方法，可以在差别的场景下准确地区分左值和右值，从而更好地理解和利用 C++ 的各种特性。


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