C++ 中左值和右值

C++ 左值与右值全面讲解

一、什么是左值（Lvalue）与右值（Rvalue）

二、左值与右值基础示例

int a = 5;       // a 是左值
int b = a + 3;   // a + 3 是右值（表达式结果）

理解：

• a 是具名变量，有内存地址，可被赋值；
• a + 3 是右值，只存在于表达式计算期间。

三、引用绑定规则示例

int a = 10;
int& ref = a;          // ✅ 左值引用，绑定 a
ref = 15;              // ✅ 修改了 a 的值

int& ref2 = 10;        // ❌ 错误！右值不能用普通引用绑定
const int& cref = 10;  // ✅ 合法！const 引用可绑定右值

结论：

• 右值可以用 const T& 绑定；
• 不能用普通 T& 来绑定右值；
• const T& 会延长右值生命周期。

四、右值引用（C++11）

右值引用的语法：

int&& rref = 5;       // 右值引用
rref = 10;            // ✅ 修改右值绑定的变量

应用：用于移动语义，替代深拷贝，提高性能。

五、函数参数中的左值引用与右值引用重载

void print(string& s)      { cout << "左值引用: " << s << endl; }
void print(string&& s)     { cout << "右值引用: " << s << endl; }

int main() {
    string a = "Hello";
    print(a);                  // 左值引用
    print(string("World"));    // 右值引用
    print(a + "!");            // 右值引用（临时表达式）
}

输出：

左值引用: Hello
右值引用: World
右值引用: Hello!

六、函数返回值与左值右值

int& getA() {
    static int a = 10;
    return a;
}

int getB() {
    return 20;
}

int main() {
    getA() = 30;    // ✅ 合法，getA() 是左值引用
    getB() = 40;    // ❌ 错误，getB() 是右值（返回值拷贝）
}

原则：

• 返回 引用（左值） 可以继续赋值；
• 返回 值（右值） 不能被赋值。

七、引用折叠（C++11）

用于模板中区分左值右值：

template<typename T>
void func(T&& arg);

func(a);      // T = int&，T&& = int&（折叠为左值引用）
func(10);     // T = int，T&& = int&&（右值引用）

折叠规则口诀：

• & & → &
• & && → &
• && & → &
• && && → &&

八、const 修饰的指针/引用绑定

1. 右值绑定常量引用

const int& r = 100;   // OK，右值可以用 const 左值引用绑定

2. 左值引用右值

int& r = 100;         // ❌ 错误

九、右值引用与移动构造函数

class MyString {
    string data;
public:
    MyString(string&& s) : data(std::move(s)) {}
};

std::move(s) 将右值传递到 data，避免了复制构造。

十、配套总结表格

十一、小测试题与解析

题 1：哪些是合法声明？

int a = 5;
int& r1 = a;             // ✅
int& r2 = 5;             // ❌，5 是右值
const int& r3 = 5;       // ✅，右值 + const
int&& r4 = 5;            // ✅，右值引用

题 2：以下调用是否合法？

int& get();    // 返回左值引用
int  set();    // 返回右值

get() = 10;    // ✅ 合法
set() = 20;    // ❌ 错误，右值不能赋值

总结口诀回顾

“能取地址是左值，临时结果是右值；加 const 能绑定，双&&能转移。”