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C++左值引用与右值引用区别

article 2025/3/4 18:02:42

左值与右值是具体的值，引用是引用具体的值
C++的值语义
- 还带GC的语言中，变量大都是引用语义，内存管理是交由机器来管理的
- 而C++可以通过值引用非常方便变量的生命周期，也就是可以通过RAII来管理资源
  - RAII：resource Acquisition Is Initialization，资源获取即初始化。它是一种编程技术，主要用于管理资源（如内存、文件句柄、网络连接等）的生命周期，确保资源在使用完毕后能够被正确释放，从而避免资源泄漏。
    - 资源的获取与对象的初始化绑定：在对象的构造函数中获取资源（如分配内存、打开文件等）
    - 资源的释放与对象的销毁绑定：在对象的析构函数中释放资源（如释放内存、关闭文件等）
  - 通过这种方式，RAII 确保了资源的生命周期与对象的生命周期一致，从而避免了手动管理资源的复杂性和潜在错误
  - 给不需要显式调用资源释放代码
  - RAII典型应用场景：
    1. 内存管理：使用智能指针（std::unique_prt或std::shared_ptr）
    2. 文件管理：使用文件流对象（std::ifstream或std::ofstream）
    3. 锁管理：使用锁对象（std::lock_guard或std::unique_lock）
  - RAII实现原理：依赖对象的构造函数和析构函数的自动调用机制

#include <iostream>

class ManagedArray {
public:
    ManagedArray(size_t size) : size_(size), data_(new int[size]) {
        std::cout << "Array allocated of size " << size_ << std::endl;
    }

    ~ManagedArray() {
        delete[] data_;
        std::cout << "Array deallocated" << std::endl;
    }

    int& operator[](size_t index) {
        return data_[index];
    }

private:
    size_t size_;
    int* data_;
};

int main() {
    {
        ManagedArray arr(10); // 数组分配
        arr[0] = 42; // 使用数组
    } // arr 超出作用域，数组自动释放
    return 0;
}

{
    std::unique_ptr<int> ptr(new int(10)); // 内存分配
    // 使用 ptr
} // ptr 超出作用域，内存自动释放

{
    std::ofstream file("example.txt"); // 打开文件
    file << "Hello, RAII!"; // 写入文件
} // 文件自动关闭

std::mutex mtx;
{
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 加锁
    // 临界区代码
} // 自动解锁