C++ push_back()左值和右值的区别是什么？-51CTO.COM

首先理解下左值和右值。

C++98/03标准中：左值是指有名字的对象，右值是指临时对象，但是我们提到的时候并不多。

C++11标准对左值和右值做了更细致的划分:

左值 (Lvalue)：表示内存中的一个具体位置，可以取地址，通常是一个对象或者变量的引用。

右值 (Rvalue)：临时的、不可取地址的对象，通常是表达式的结果。

将亡值（xvalue, expiring value）：一种特殊的右值，表示将要销毁的对象（如std::move()返回的对象）

int&& r = std::move(x);  // std::move(x) 是将亡值

纯右值（prvalue, pure rvalue）：临时值，表示一个临时的对象或常量，如字面量、函数返回值等。

int&& r = 10;       // 10 是纯右值（临时对象）

类左值：类左值是一个统称，涵盖了左值（lvalue）和将亡值（xvalue）。它们表示可以引用的对象。类左值包括了所有能够通过&或&&引用的值，无论是左值还是将亡值。

int x = 10;
int& r = x;  // x 是类左值（glvalue）
int&& r2 = std::move(x);  // std::move(x) 是将亡值（xvalue）

push_back()是std::vector容器的一个成员函数，用来将一个元素添加到容器的末尾。　

C++11之前，push_back()只有接受const左值引用的版本，所以无论是左值还是右值都会被拷贝到vector中。但C++11引入了移动语义，这时候有了右值引用的重载版本。

如果有std::string str = "hello";　

然后v.push_back(str)，这时候str是左值，会被拷贝。　

而如果是v.push_back(std::move(str))，或者直接push_back("hello")，这时候就是右值，触发移动构造，原str的内容被移动到vector中，之后str就空了。

左值传递：　

当调用push_back(左值)时，会调用拷贝构造函数。　

#include <iostream>
#include <vector>

class MyClass {
public:
    MyClass(int value) : value(value) {
        std::cout << "MyClass(" << value << ") constructor\n";
    }

    // 拷贝构造函数
    MyClass(const MyClass& other) : value(other.value) {
        std::cout << "MyClass(" << value << ") copy constructor\n";
    }

private:
    int value;
};

int main() {
    std::vector<MyClass> vec;
    MyClass obj(10);
    // 左值传递
    vec.push_back(obj);  // 会调用拷贝构造函数
    return 0;
}

输出:　

MyClass(10) constructor
MyClass(10) copy constructor

在这个例子中，当我们将obj（一个左值）传递给push_back()时，std::vector需要复制这个对象，调用了MyClass的拷贝构造函数。　

右值传递：　

当调用push_back(右值)时，会调用移动构造函数。　

容器可以“移动”这个对象到内部，而不需要进行复制。　

这意味着会调用对象的移动构造函数（如果存在的话），更高效，尤其是当对象比较大或包含大量数据时。　

#include <iostream>
#include <vector>

class MyClass {
public:
    MyClass(int value) : value(value) {
        std::cout << "MyClass(" << value << ") constructor\n";
    }

    // 移动构造函数
    MyClass(MyClass&& other) noexcept : value(other.value) {
        std::cout << "MyClass(" << value << ") move constructor\n";
    }

private:
    int value;
};

int main() {
    std::vector<MyClass> vec;

    // 右值传递
    vec.push_back(MyClass(20));  // 会调用移动构造函数
    return 0;
}

输出:　

MyClass(20) constructor
MyClass(20) move constructor

在这个例子中，通过MyClass(20)创建了一个临时对象，这是一个右值。当它传递给push_back()时，std::vector会调用移动构造函数，而不是拷贝构造函数。这样，MyClass(20)的资源会被“移动”到vec中，而不需要额外的内存分配和复制数据。　

底层实现原理：　

std::vector 的 push_back() 提供两个重载版本：　

void push_back(const T& val);  // 左值版本：拷贝
void push_back(T&& val);       // 右值版本：移动（C++11 新增）

vector的push_back有两个重载版本：

一个是const T&，另一个是T&&。

当传入左值时，编译器选择第一个版本，进行拷贝；

当传入右值时，选择第二个版本，进行移动。　

总结：　

特性	左值（push_back(a)）	右值(push_back(std::move(a)))
拷贝/移动	拷贝构造	移动构造
原对象状态	保留原值	有效但未定义（通常为空）
性能	可能较慢（深拷贝）	通常更快（仅仅转移资源）
适用对象	需要保留的具名对象	临时对象或者不再需要的对象