C++：函数lvalue还是rvalue

Question

我刚开始阅读这篇文章学习C++11中的右值引用，但是在第一页就卡住了。下面是我从页面中摘取的代码。

  int& foo();
  foo() = 42; // ok, foo() is an lvalue
  int* p1 = &foo(); // ok, foo() is an lvalue

  int foobar();
  j = foobar(); // ok, foobar() is an rvalue
  int* p2 = &foobar(); // error, cannot take the address of an rvalue

1. 为什么foo()是左值？是因为foo()返回的是int&，基本上就是左值。
2. 为什么foobar()是右值？是因为foobar()返回的是int。
3. 一般来说，您为什么要关心函数是否是右值？我认为如果我读完那篇文章，就能得到答案。

- aminfar

Answer 1

L-Values（左值）是位置，R-Values（右值）是可存储的值（即可被赋值的值，例如命名空间就不可赋值；感谢@Maggyero提供编辑建议）。

所以:

1. 由于foo()返回一个引用（int&），这使它本身成为了一个L-Value。
2. 正确。 foobar() 是一个 R-Value，因为 foobar() 返回 int。
3. 我们并不是特别关心函数是否是 R-Value。我们感兴趣的是 R-Value 引用。

您指出的文章很有趣，我之前没有考虑过转发或在工厂中使用。我对 R-Value 引用感到兴奋的原因是移动语义，例如：

BigClass my_function (const int& val, const OtherClass & valb);

BigClass x;
x = my_function(5, other_class_instance);

在这个例子中，x会被销毁，然后my_function的返回值会通过复制构造函数被复制到x中。为了避免这种情况，在历史上你可以这样写：

void my_function (BigClass *ret, const int& val, const OtherClass & valb);

BigClass x;
my_function(&x, 5, other_class_instance);

这意味着现在my_function有副作用，而且阅读起来不是很清晰。现在，使用C++11，我们可以这样编写代码：

BigClass & my_function (const int& val, const OtherClass & valb);

BigClass x;
x = my_function(5, other_class_instance);

让它的运行效率和第二个例子一样高。

- Joshua D. Boyd

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“R-Values are actual values”更准确地说，R-Values是可存储的值。一些值在C++中无法被分配，因此不是R-Values，例如类型、命名空间等。 - Géry Ogam

@Maggyero 命名空间和类型根本不是值。并非所有带名称的东西都是值。 - Caleth

@Caleth 值是表达式的含义。由于命名空间和类型并非毫无意义，它们确实具有值。您可以查看Dana Scott和Christopher Strachey关于指称语义的工作。不过我认为目前尚未发布C++的指称语义。目前它仅在ISO C++标准中以自然语言进行说明。 - Géry Ogam

@Maggyero C++标准中讨论了basic.lval中的值，命名空间和类型不是表达式（尽管命名空间名称和类型名称可以与表达式一起出现）。“glvalue的结果是由表达式表示的实体。prvalue的结果是表达式存储到其上下文中的值；具有cv void类型的prvalue没有结果。有时称其结果为值V的prvalue被认为具有或命名值V。” - Caleth

在指称语义中，@Caleth A value（或denotation）是ISO C++标准术语中所谓的entity。 在指称语义中，stored value（或stored denotation）是ISO C++标准中所谓的value。 命名空间和类型是指称语义术语中的值，也是ISO C++标准中的实体。 - Géry Ogam