C++11中的引用限定符示例代码

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C++中有左值和右值的概念。其实，左值和右值的区分也同样适用于类对象，本文中将左值的类对象称为左值对象，将右值的类对象称为右值对象。

1. C++11：引用限定符

默认情况下，对于类中用 public 修饰的成员函数，既可以被左值对象调用，也可以被右值对象调用。举个例子：

#include <iostream>
using namespace std;

class demo {
public:
    demo(int num):num(num){}
    int get_num(){
        return this->num;
    }
private:
    int num;
};

int main() {
    demo a(10);
    cout << a.get_num() << endl;
    cout << move(a).get_num() << endl;
    return 0;
}

可以看到，demo 类中的 get_num() 成员函数既可以被 a 左值对象调用，也可以被 move(a) 生成的右值 demo 对象调用，运行程序会输出两个 10。

某些场景中，我们可能需要限制调用成员函数的对象的类型（左值还是右值），为此 C++11 新添加了引用限定符。所谓引用限定符，就是在成员函数的后面添加 "&" 或者 "&&"，从而限制调用者的类型（左值还是右值）。修改上面程序如下：

#include <iostream>
using namespace std;

class demo {
public:
    demo(int num):num(num){}
    int get_num()&{
        return this->num;
    }
private:
    int num;
};

int main() {
    demo a(10);
    cout << a.get_num() << endl;          // 正确
    //cout << move(a).get_num() << endl;  // 错误
    return 0;
}

和之前的程序相比，我们仅在 get_num() 成员函数的后面添加了 "&"，它可以限定调用该函数的对象必须是左值对象。因此第 17 行代码中，move(a) 生成的右值对象是不允许调用 get_num() 函数的。
同理，我们再次修改程序：

#include <iostream>
using namespace std;

class demo {
public:
    demo(int num):num(num){}
    int get_num()&&{
        return this->num;
    }
private:
    int num;
};

int main() {
    demo a(10);
    //cout << a.get_num() << endl;      // 错误
    cout << move(a).get_num() << endl;  // 正确
    return 0;
}

和先前程序不同的是，get_num() 函数后根有 "&&" 限定符，它可以限定调用该函数的对象必须是一个右值对象。

注意：引用限定符不适用于静态成员函数和友元函数。

2. const和引用限定符

我们知道，const 也可以用于修饰类的成员函数，我们习惯称为常成员函数，例如：

class demo{
public:
    int get_num() const;
}

这里的 get_num() 就是一个常成员函数。const 和引用限定符修饰类的成员函数时，都位于函数的末尾。C++11 标准规定，当引用限定符和 const 修饰同一个类的成员函数时，const 必须位于引用限定符前面。
需要注意的一点是，当 const && 修饰类的成员函数时，调用它的对象只能是右值对象；当 const & 修饰类的成员函数时，调用它的对象既可以是左值对象，也可以是右值对象。无论是 const && 还是 const & 限定的成员函数，内部都不允许对当前对象做修改操作。

举个例子：

#include <iostream>
using namespace std;

class demo {
public:
    demo(int num,int num2) :num(num),num2(num2) {}
    //左值和右值对象都可以调用
    int get_num() const &{
        return this->num;
    }
    //仅供右值对象调用
    int get_num2() const && {
        return this->num2;
    }
private:
    int num;
    int num2;
};

int main() {
    demo a(10,20);
    cout << a.get_num() << endl;        // 正确
    cout << move(a).get_num() << endl;  // 正确
   
    //cout << a.get_num2() << endl;     // 错误 
    cout << move(a).get_num2() << endl; // 正确
    return 0;
}

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