rvalue 是指: - 等號右邊的值 - 臨時的值,例如運算的結果 - 無法被取址(address-of)的物件 ## rvalue reference 一般的參考只能參考[[lvalue]],如下的程式是ok的: ```cpp int a = 10; int& b = a; ``` 但是像這樣就不行了: ```cpp int a = 10; int b = 5; int& c = a + b; ``` 因為`a+b`是一個rvalue(臨時的值,沒辦法取址),所以無法參考。 但是可以用`&&`來參考rvalue。例如: ```cpp int a = 10; int b = 5; int&& c = a + b; // c = 15 ``` 而不用這樣: ```cpp int a = 10; int b = 5; int r = a + b; int& c = r; ``` 了解rvalue reference之後,就可以實作類別的 move constructor 跟move assignment operator。 ## Move assignment operator 假設我們有一個class叫BigBuffer,定義如下: ```cpp class BigBuffer { public: BigBuffer(int size=100*1024*1024) : bufferSize(size) { std::cout << "BigBuffer constructor\n"; this->buffer = std::make_unique(bufferSize); } ~BigBuffer() { std::cout << "BigBuffer destructor\n"; } BigBuffer(const BigBuffer& src) { std::cout << "BigBuffer copy constructor\n"; bufferSize = src.bufferSize; buffer = std::make_unique(bufferSize); std::memcpy(buffer.get(), src.buffer.get(), bufferSize); } BigBuffer& operator= (BigBuffer& src) { std::cout << "BigBuffer copy operator\n"; bufferSize = src.bufferSize; buffer = std::make_unique(bufferSize); std::memcpy(buffer.get(), src.buffer.get(), bufferSize); return *this; } private: int bufferSize = 0; std::unique_ptr buffer = nullptr; }; ``` 這個class的特色就是每一次使用都會佔用100MB的記憶體空間,想像下面的程式的動作: ```cpp BigBuffer buf1; // Do something with buf1 // Assign to buf2 BigBuffer buf2 = buf1; ``` 執行訊息: ``` BigBuffer constructor BigBuffer copy constructor, copy 104857600Bytes BigBuffer destructor BigBuffer destructor ``` 這會先產生buf1,然後把buf1 copy給buf2。如果我們想要省下copy的成本,這時候 Move assignment operator(就是 `=`)就可以派上用場了。 幫 BigBuffer 加一個 Move assignment operator: ```cpp class BigBuffer { public: ... BigBuffer& operator=(BigBuffer&& src) noexcept { std::cout << "BigBuffer move operator\n"; bufferSize = src.bufferSize; buffer = std::move(src.buffer); src.buffer.reset(); src.bufferSize = 0; return *this; } ... ``` 這個 Move assignment operator 的參數就是一個 rvalue reference,我們把來源的 bufferSize 跟 buffer指標「移到」我們這邊,而不是完整的複製一份。在轉移之後呢,當然也要把來源清空,讓轉移更加明確。 有了 Move assignment operator 之後,在執行一次原本的程式,你會發現訊息......沒有變,還是一樣呼叫 copy assignment operator 來複製了100MB的buffer,這時我們需要明確的告訴 compiler 我們要「移動」物件,而不是複製它,把原本的程式改為: ```cpp BigBuffer buf1; // Do something with buf1 // Assign to buf2 BigBuffer buf2 = std::move(buf1); ``` 我們用 `std::move()` 來「移動」物件,這時輸出變成 ``` ``` ## 參考 - [Value categories - cppreference.com](https://en.cppreference.com/w/cpp/language/value_category) - [rvalue 參考](https://openhome.cc/Gossip/CppGossip/RvalueReference.html)