C++面试八股文：什么是左值，什么是右值？

某日二师兄参加XXX科技公司的C++工程师开发岗位第16面：

面试官：什么是左值，什么是右值？
二师兄：简单来说，左值就是可以使用&符号取地址的值，而右值一般不可以使用&符号取地址。

1. int a = 42;        //a是左值，可以&a
2. int* p = &a;
3. int* p = &42;        //42是右值，无法取地址

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二师兄：一般左值存在内存中，而右值存在寄存器中。

1. int a = 42, b = 1024;
2. decltype(a+b);        //类型为右值，a+b返回的值存在寄存器中
3. decltype(a+=b);        //类型为左值，a+=b返回的值存储在内存中

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二师兄：严格意义上分，右值分为纯右值（pvalue）和将亡值（xvalue）。C++中，除了右值剩余的就是左值。

1. 42;                                //纯右值
2. int a = 1024;
3. std::move(a);        //将亡值

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面试官：C++98/03中已经有了左值，为什么还要增加右值的概念？
二师兄：主要是为了效率。特别是STL中的容器，当需要把容器当作参数传入函数时：

1. void function(std::vector<int> vi2)
2. {
3.     vi2.push_back(6);
4.     for(auto& i: vi2) { std:: cout < i << " " ;}
5.     std::cout << std::endl;
6. }
7. int main(int argc, char* argv[])
8. {
9.     std::vector<int> vi1{1,2,3,4,5};
10.     function(vi1);
11.     return 0;
12. }

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完美转发知道吗？

当我们需要在function中传递t参数时，如何保证它的左值或右值语义呢？这时候完美转发就登场了：

1. void function(std::vector<int>&& vi2)
2. {
3.     vi2.push_back(6);
4.     for(auto& i: vi2) { std:: cout < i << " " ;}
5.     std::cout << std::endl;
6. }
7. int main(int argc, char* argv[])
8. {
9.     std::vector<int> vi1{1,2,3,4,5};
10.     function(std::move(vi1));
11.     return 0;
12. }

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当传入的参数t的类型时右值时，由于引用折叠还是右值，此时的t虽然时一个右值引用，但t本身却是一个左值！这里非常的不好理解。如果我们把t直接传入到function2，那么function2中的t2会被推导成左值，达不到我们的目标。如果在调用function2时传入std::move(t)，当t是右值时没有问题，但当t是左值时，把t移动到t2，t在外部不在能用。这也不符合我们的预期。此时std::forward闪亮登场！

1. struct Foo
2. {
3.     int* data_;
4.    
5.     //copy construct
6.     Foo(const Foo& oth)
7.     {
8.         data_ = new int(*oth.data_);
9.     }
10.     //move construct
11.     Foo(Foo&& oth) noexcept
12.     {
13.         data_ = oth.data_;                //steal
14.         oth.data_ = nullptr;        //set to null
15.     }
16. }

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std::forward使用了编译时多态（SFINAE）技术，使得当参数t是左值是和右值是匹配不同的实现，完成返回不同类型引用的目的。以下是标准库的实现：

1. template<typename T>
2. void function(T&& t) { ...}

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好了，今日份面试到这里就结束了。二师兄的表现如何呢？预知后事如何，且听下回分解。

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