在第 12 章中，我们引入了值类别
如果你对左值与右值已经模糊，现在正是复习的好时机，因为本章将频繁使用它们。
左值引用回顾
在 C++11 之前，C++ 只有一种引用，因此直接称为“引用”。但从 C++11 起，它被称为左值引用。左值引用只能以可修改的左值初始化。
| 左值引用 | 可初始化的类型 | 能否修改 |
|---|---|---|
| 可修改左值 | 可以 | 可以 |
| 不可修改左值 | 不可以 | 不可以 |
| 右值 | 不可以 | 不可以 |
const 左值引用既可绑定到可修改左值，也可绑定到不可修改左值和右值；但通过这些引用无法修改原值。
const 左值引用 | 可初始化的类型 | 能否修改 |
|---|---|---|
| 可修改左值 | 可以 | 不可以 |
| 不可修改左值 | 可以 | 不可以 |
| 右值 | 可以 | 不可以 |
因此，const 左值引用尤为实用：在无需拷贝实参的前提下，可把任何类型（左值或右值）的实参传递给函数。
右值引用
C++11 新增了一种引用类型，称为右值引用。右值引用只能以右值初始化。与左值引用（单个 &）不同，右值引用使用双 &&：
int x{ 5 };
int& lref{ x }; // 左值引用，以左值 x 初始化
int&& rref{ 5 }; // 右值引用，以右值 5 初始化
右值引用不能以左值初始化。
| 右值引用 | 可初始化的类型 | 能否修改 |
|---|---|---|
| 可修改左值 | 不可以 | 不可以 |
| 不可修改左值 | 不可以 | 不可以 |
| 右值 | 可以 | 可以 |
const 右值引用只能绑定到右值，且不可修改其绑定对象。
const 右值引用 | 可初始化的类型 | 能否修改 |
|---|---|---|
| 可修改左值 | 不可以 | 不可以 |
| 不可修改左值 | 不可以 | 不可以 |
| 右值 | 可以 | 不可以 |
右值引用具备两个实用特性：
- 延长绑定对象的生命周期，直至该引用自身消亡（
const左值引用亦可做到）。 - 非
const右值引用允许修改绑定的右值！
示例一：
#include <iostream>
class Fraction
{
private:
int m_numerator{ 0 };
int m_denominator{ 1 };
public:
Fraction(int numerator = 0, int denominator = 1)
: m_numerator{ numerator }, m_denominator{ denominator }
{
}
friend std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Fraction& f1)
{
out << f1.m_numerator << '/' << f1.m_denominator;
return out;
}
};
int main()
{
auto&& rref{ Fraction{ 3, 5 } }; // 右值引用绑定到临时 Fraction
// operator<< 的形参 f1 引用该临时对象，无需拷贝
std::cout << rref << '\n';
return 0;
} // rref（及其绑定的临时 Fraction）在此离开作用域
输出：
3/5
Fraction(3, 5) 作为匿名对象，本应在其定义所在表达式结束时销毁；但因其被用于初始化右值引用，其生命周期被延长至块末，故可安全通过 rref 打印其值。
示例二（稍反直觉）：
#include <iostream>
int main()
{
int&& rref{ 5 }; // 用字面量 5 初始化，编译器会为之创建临时 int
rref = 10;
std::cout << rref << '\n';
return 0;
}
输出：
10
虽然用字面量初始化右值引用并修改其值看似怪异，但编译器会为字面量 5 创建临时对象，右值引用实际绑定的是该临时对象，而非字面量本身。
上述用法在实践中并不常见。
右值引用作为函数形参
右值引用更常用于函数形参的重载，以区分左值与右值实参的不同处理。
#include <iostream>
void fun(const int& lref) // 左值实参选中此版本
{
std::cout << "l-value reference to const: " << lref << '\n';
}
void fun(int&& rref) // 右值实参选中此版本
{
std::cout << "r-value reference: " << rref << '\n';
}
int main()
{
int x{ 5 };
fun(x); // 左值实参 → 调左值版本
fun(5); // 右值实参 → 调右值版本
return 0;
}
输出：
l-value reference to const: 5
r-value reference: 5
可见，传入左值时重载决议选择左值引用版本；传入右值时选择右值引用版本（相比 const 左值引用，右值引用被视为更佳匹配）。
为何需要这样做？下一节将详细讨论；简言之，这是实现移动语义的关键一环。
右值引用变量本身是左值
考虑以下片段：
int&& ref{ 5 };
fun(ref);
你以为会调用 fun(int&&) 吗？答案可能出乎意料：实际调用的是 fun(const int&)。
尽管变量 ref 的类型是 int&&，但在表达式中使用时，所有具名变量都是左值。对象类型与其值类别相互独立。
你已知道字面量 5 是类型为 int 的右值，int x 是类型为 int 的左值；同理，int&& ref 是类型为 int&& 的左值。
因此 fun(ref) 不仅调用 fun(const int&)，而且根本不匹配 fun(int&&)，因为右值引用不能绑定到左值。
返回右值引用
你几乎永远不应返回右值引用，原因与不应返回左值引用相同。绝大多数情况下，当函数结束时，被引用对象将离开作用域，导致返回悬空引用。
小测验
问题 1
指出下列带字母的语句中哪些无法通过编译：
int main()
{
int x{};
// 左值引用
int& ref1{ x }; // A
int& ref2{ 5 }; // B
const int& ref3{ x }; // C
const int& ref4{ 5 }; // D
// 右值引用
int&& ref5{ x }; // E
int&& ref6{ 5 }; // F
const int&& ref7{ x }; // G
const int&& ref8{ 5 }; // H
return 0;
}
