指针地址与左右值

发表于 2021-03-05 更新于 2022-09-21 分类于 Cpp

C++中，免不了要与指针和地址打交道，但是看着繁多的*和&有时又容易混乱。

`*`与`&`

简单来说*在声明时代表的是变量所处地址的指针，可以理解为幸运大转盘的箭头，指向幸运大转盘的一个位置，也就是变量所处的地址。而&表示的就是取该变量的地址，也就是大转盘针头指着的地方。

void main() {
    int num = 1;
    cout << &num << endl;
    int* p = &num;
    cout << p << endl;
}

如上所示，&num打印出来后就是该变量所处的地址信息，也许是40013ac7H，而第四行的int*则是声明了一个指向num地址的指针，这里容易混淆，为何赋值表达式左右是*和&，但意义却不一样？其中*更像一个定位的标志，告诉你该指针现在指向什么地方，比如在连续空间（如数组）中，可以通过对指针进行加法操作：p++来进行顺序访问数组元素，也就是让本指向数组中某个位置的箭头往后移动一位。

void main() {
    int num = 1;
    int* p = &num;
    cout << *p << endl;
    cout << &p << endl;
}

其中如果在指针变量前加入*则可以获得指针指向的存储空间的内容，这里就是1，而再在前方加上&则可以获取到指针在内存中的地址，毕竟哪怕是一个箭头既然声明了，那么也需要相应的内存空间进行存储。
如果我们再次进行*操作：

void main() {
    int num = 1;
    int* p = &num;
    cout << *&p << endl;
    cout << **&p << endl;
}

其中*&p中&p是指针（也就是箭头）的地址，那么刚才说了，加上*可以获得箭头所指的内容，那么实际上箭头所指的就是num的地址，也就是&num。如果再加上*那么就能取到&num地址所存放的内容，也就是1了。

左值与右值

左值很好解释：

void main() {
    int x = 'x';
    int num = 1;
}

这些在内存中占用空间并拥有地址的值，都是左值，那么什么是右值？

void main() {
    int num;
    num = 1 + 2;
}

其中1 + 2就是右值，它只是一个临时的表达式，并没有自己的地址，同时如果去取地址也只会得到报错。

那么右值有什么用呢？在传统的c++中，一行普通的代码可能如下：

class A {}
void main() {
    A a();
    A b();
    a = b;
}

这时候我们会有什么样的操作呢？我们可能得到了b的复制（当然取决于如何定义operator=)，但是这样呢？

class A {}
void main() {
    A a();
    A b();
    a = b + b;
}

这时候b + b明显的是一个右值，我们是否可以得到复制呢？参数列表中我们往往会声明一个A& a的参数，但是刚才有说过，右值往往不拥有自己的地址，那么我们的代码就只能报错了吗？（假定已经实现了operator+），不尽然：

class A {}
A & A::operator=(A&& a) {}

void main() {
    A a();
    A b();
    a = b + b;
}

我们可以看到，参数列表中的变量类型为A&&，这时候我们就可以简单的捕获到右值了。
右值引用的加入，使得我们可以更好的分辨出移动与复制，也填补了C++中的空白。

*与&

左值与右值

`*`与`&`