面试题：什么是 C++ 的左值和右值？有什么区别？

在 C++ 中，左值（Lvalue）和右值（Rvalue）是表达式的两种基本分类，它们的主要区别在于值类别（Value Category）和生命周期。理解左值和右值是掌握 C++ 中移动语义、完美转发等高级特性的基础。

1. 左值（Lvalue）

定义

左值是指具有明确内存地址的表达式，可以出现在赋值操作的左侧。
左值通常是一个具名对象，其生命周期超过当前表达式。

特点

可以取地址（使用 & 操作符）。
可以出现在赋值操作的左侧。
通常是持久的，生命周期较长。

示例

int x = 10; // x 是左值
int* p = &x; // 可以取地址
x = 20; // 可以出现在赋值左侧

2. 右值（Rvalue）

定义

右值是指临时对象或字面量，通常没有明确的内存地址。
右值通常是一个临时值，其生命周期仅限于当前表达式。

特点

不能取地址（使用 & 操作符）。
不能出现在赋值操作的左侧。
通常是临时的，生命周期较短。

示例

int x = 10; // 10 是右值（字面量）
int y = x + 5; // x + 5 是右值（临时值）

3. 左值和右值的区别

特性	左值（Lvalue）	右值（Rvalue）
内存地址	有明确的内存地址	没有明确的内存地址
赋值操作	可以出现在赋值左侧	不能出现在赋值左侧
生命周期	生命周期较长	生命周期较短（仅限于当前表达式）
示例	变量、具名对象	字面量、临时值

4. 右值引用（Rvalue Reference）

C++11 引入了右值引用（&&），用于绑定右值，支持移动语义和完美转发。

示例

int x = 10;
int&& rvalueRef = 20; // 右值引用绑定到右值
int&& rvalueRef2 = std::move(x); // 使用 std::move 将左值转换为右值

5. 左值和右值的扩展分类

C++11 进一步将值类别细分为以下五种：

Lvalue：左值。
Prvalue：纯右值（Pure Rvalue），如字面量、临时值。
Xvalue：将亡值（Expiring Value），如通过 std::move 转换的对象。
Glvalue：广义左值（Generalized Lvalue），包括 Lvalue 和 Xvalue。
Rvalue：右值，包括 Prvalue 和 Xvalue。

6. 示例代码

左值和右值的区别

int x = 10; // x 是左值
int y = x; // x 是左值，可以赋值给 y
int z = 20; // 20 是右值

// int& lref = 20; // 错误：不能将右值绑定到左值引用
const int& clref = 20; // 正确：可以将右值绑定到常量左值引用
int&& rref = 20; // 正确：可以将右值绑定到右值引用

右值引用的使用

void process(int& x) {
    std::cout << "Lvalue: " << x << std::endl;
}

void process(int&& x) {
    std::cout << "Rvalue: " << x << std::endl;
}

int main() {
    int x = 10;
    process(x); // 调用 process(int&)
    process(20); // 调用 process(int&&)
    return 0;
}

7. 总结

特性	左值（Lvalue）	右值（Rvalue）
定义	具有明确内存地址的表达式	临时对象或字面量
赋值操作	可以出现在赋值左侧	不能出现在赋值左侧
生命周期	较长	较短
右值引用	不能绑定	可以绑定

理解左值和右值的区别是掌握 C++ 中移动语义、完美转发等高级特性的基础。

THE END

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