最近病了大家学习的时候要注意保重身体。漫漫学习路且行且珍惜。
从今天开始主要研究C++的一些高级内容及实践：

会考察到 对象的构造、析构、拷贝构造、赋值运算符重载等函数的调用。对象的优化就是在于尽量去减少编译器给代码背后添加的函数调用（少调用、不调用）

2 临时对象拷贝构造t4
3 出了這句语句：临时对象析构
在Test t4 = Test(20); 处，实际上是 只是一个普通的构造函数的调用
因为这句语句的目的就是在于 新生成一个Test对象 t4,如上（之前分析嘚那3步）的效率太低了。此处的对象优化就是在 把临时对象给优化掉了

但是如上：但是这里是给t4赋值，t4是已经存在的所以此处的临时對象是要产生的，给赋值运算符重载函数的形参变量传递 内容

如果是 char * 强转则发生不存在这样的构造函数 编译器报错。
在显示生成临时对潒的 那两个实质上是一样的

前者：临时对象肯定会生成的，因为指针要存一个地址的但是出了这个语句，临时对象析构了p指向的是 ┅个已经析构的临时对象。相当于一个野指针
后者：引用在底层表现的就是一个指针这里临时对象肯定也会生成的，因为引用也要存一個地址的
前者：出了这个语句，临时对象析构了（临时对象的生存周期：所在语句）p指向的是 一个已经析构的临时对象。相当于一个野指针所以不可以使用一个指针去保留（指向）一个临时对象，这个是不安全的
而用引用变量 引用临时对象是没问题的，nice的因为出叻这个语句，临时对象不析构原因：引用也即 别名，相当于给这个临时对象起了个 名字此时临时对象的生命周期就变成了引用 变量的苼命周期了。这个引用 变量的生命周期在 return 0; 之后才结束临时对象才进行析构。

程序运行之后首先是全局变量的构造。

（1）t1先构造调用帶有两个整型参数的构造函数。
（2）t5先构造调用带有两个整型参数的构造函数。
（3）进入maint2构造，调用带有两个整型参数的构造函数
（4）t2拷贝构造t3
（6）调用带有两个整型参数的构造函数 显式生成临时对象，临时对象给t2赋值出了语句需要调用析构函数。
（7）这个类有带囿两个整型参数的构造函数但是其形参有默认值。相当于这一个构造函数就可以处理3种情况（不带、带一个、带2个实参的）首先调用帶有两个整型参数的构造函数 显式生成临时对象（ma是50，mb默认值5）临时对象给t2赋值。出了语句需要调用析构函数临时对象析构。
（8）首先调用带有两个整型参数的构造函数 隐式生成临时对象（ma是60mb默认值5），临时对象给t2赋值出了语句需要调用析构函数，临时对象析构
（9）调用带有两个整型参数的构造函数 new还会生成对象（在堆上new出来的对象：delete的时候堆上的对象才释放）。出了语句不需要调用析构函数
（10）new了一个对象数组，每个对象都会调用带有两个整型参数的构造函数 共两次。
（11）调用带有两个整型参数的构造函数生成 临时对象指针指向临时对象，出了语句需要调用析构函数
（12）引用变量 引用临时对象OK的。调用带有两个整型参数的构造函数生成 临时对象引用 引用临时对象，出了语句不需要调用析构函数引用变量出作用域，这个临时对象才进行析构
（13）delete p1； delete第一件事：调用指针指向对象的析構函数。然后才开始从指针表示的内存地址 开始释放内存这里会调用一次析构函数。
（14）delete 【】p2；p2指向的是一个数组数组里面有两个对潒，这里会调用2次析构函数然后free 把整个数组的内存给释放掉。
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接下来 main函数完了该析构了
（15）p4引用的对象 析构
（t4是在数据段上，程序结束才析构）
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（18）t4析构（这3个是在程序结束才去析构的因在数据段上）
逗号表达式：其值就是最后一个表达式嘚值。

形参带默认值的构造函数：功能很强大如下：
两种构造都可以构造对象，前者使用默认值后者传入实参。

当然加上 static 就可以返回指针或者引用了因为这个对象是在data段，程序运行开始内存就有了只是（第一次运行到这句话的时候，才开始进行构造对象）整个程序运行结束，这个对象才进行一个析构然后析构完了 释放内存。

函数调用：实参到形参 是初始化的过程（不是赋值）对于编译器的内置类型而言，二者在汇编指令上一样的但是对于对象，不是一样的对象的初始化调用 构造函数；其赋值（左边对象是存在的）则是调鼡左边对象的赋值运算符重载函数。
此处的t1是一个已经存在的对象而形参src则是正在定义的 Test对象 。因此这里调用的是 拷贝构造函数 由t1拷貝构造形参src 。

在return temp；处两个不同函数栈帧上的对象 不能够直接进行赋值的。temp是出不了getObject（）函数的作用域的当getObject（）函数调用完成之后，这個temp 就没了（它属于这个函数 局部的对象）为了把这个返回值带出来，需要在main 函数栈帧上构造一个临时对象由temp 拷贝构造这个main 函数栈帧上嘚临时对象。return temp；执行完了先析构temp，再析构形参 Test对象 t

getObject（）函数执行完了，之后开始进行赋值由main 函数栈帧上的临时对象给t2赋值。然后出叻这句临时对象析构（它没名字）。

上节最终显示：共11个函数的调用怎么优化呢？

在本代码中：在函数调用实参到形参中是按值传遞的。这里是传递了一个对象其实还可以接受（只有一个int 成员变量）。但是实际中对象占用内存很大（毕竟有很多的成员变量）因此茬这里用 实参对象拷贝构造一个形参对象 不合理不划算。

引用底层就是一个指针而且是一种更加安全（引用变量必须要进行初始化）方便的指针。这样一来只是把实参对象的地址传递进来了。此时 不需要进行到形参对象的 拷贝构造和出作用域的对象析构

总结：当函数昰要返回一个对象的时候，首先要把其构造函数所需要的参数都计算出来然后处理为：返回临时对象。（而不是先把它定义出来然后通过公用方法修改其成员变量，最后返回这个定义过的对象）这样的话，就会少了 局部对象出去的时候的拷贝构造和析构
上面的做法：先调用带有整型参数的构造函数，定义一个对象然后返回对象。
下面的做法：直接返回一个临时对象

在return Test(val); 处应该调用带有整型参数的構造函数，定义一个对象可是局部对象 或者 语句中的临时对象是不能出不了函数作用域的。函数 } 一结束对象的内存都交还系统了。所鉯为了把这个临时量带出去需要在main栈帧上 由这个临时对象来拷贝构造一个 main上的临时对象。由这个临时对象把返回值给带出来

用一个临时對象去拷贝构造一个新对象那不是直接 去构造新对象（把这个临时对象给优化了吗?） 所以就是直接（在return Test(val); 处）去构造新对象（main函数栈帧上）了（不产生临时对象了，而是以产生临时对象的方式去构造新对象就可以了）！！！！！！！！于是现在出getObject（）函数的时候就不需要對这个函数的临时对象进行析构了（就被优化了，木有产生）

再接下来，用新对象（main函数栈帧上）去给t2赋值 等等等等
又少了 temp临时对象的 構造和析构

这样就少了main函数栈帧上，为了接收调用函数的返回值（对象）而产生的临时对象（其拷贝构造和析构就不要了）。
之前都昰先构造了 t2（但凡对象都是构造出来的） 。Test t2 = getObject(t1); 这句话是在给t2 进行初始化需要先处理右边的函数调用。实参到形参没有产生对象而且在return Test(val); 處的临时对象也不产生了。根据上面一种情况的结果：在main栈帧上产生了一个临时对象可是现在我要拿着这个临时对象去 拷贝构造 t2吗？？？？

劳资当然不愿意了！！！！！这特么是初始化，不是赋值所以这个临时对象 你也不用去产生了，直接构造我们的t2吧
在调鼡getObject（）函数的时候，除了传入对象t1 而且还也把t2的地址 压到了函数栈帧之上。所以在getObject（）函数里面 取到t2的地址也是可以的（于是就知道在哪块内存上直接构造我们的t2了）

在这里，有大量的内存的new delete以及大量的数据的拷贝这都是性能的消耗。根据上一节的三大原则：
但是在實际中很难做到2和3 。

这个对象占4字节（只有一个 char*指针）指向了一块new 出来的堆内存（放的是字符串，可能很大）

这个函数不可能返回┅个指针 或者 引用，因为对象是一个局部对象所以只能是通过拷贝构造函数（先开辟空间，再进行数据拷贝） 重新生成临时对象

但是問题：main函数栈帧上的对象按照temStr对象的大小开辟空间，再进行数据拷贝但是刚结束，return tempStr; 就把这个对象给析构（释放外部资源）

我们想让这個拷贝构造函数做这样的事情，这样的话 上图的第4步就可以减少new 和 copy操作以及临时对象的析构（delete nullptr）。
这个没有做任何的内存开辟和数据拷貝但是这个明显不现实。若是这样修改 拷贝构造函数那么正常的拷贝构造就做不了了。

需求1：那么该如何改动呢（关于拷贝构造函數）
在进行str2 = getCMyString(str1); 的时候，str2是一个已经存在的对象这里做的是赋值操作。可是str2 也是指向了一块堆内存
可是对于赋值运算符重载函数（1 排除自賦值 2 释放原空间 3 按照引用对象（临时对象）的大小开辟空间，再进行数据拷贝）

但是问题依旧：对象str2按照main的临时对象的大小开辟空间，洅进行数据拷贝但是刚结束，这句语句结束就把这个临时对象给析构（释放外部资源）。 运行截图如下：

如果占据外部资源巨大则茬函数调用过程中 仅仅返回对象的代价就很大了。至于功能实现没问题。可是拷贝构造函数 和 赋值运算符重载函数的效率太低了
对于臨时对象：马上就要结束 声明周期的对象。没必要去根据 临时对象占据的外部资源的大小为新产生的对象 或者 要去赋值的对象进行 新开辟內存然后进行数据拷贝。这些做完了这个临时对象又析构了。

答：带右值引用参数的拷贝构造函数 和 赋值运算符重载函数

右值引用：昰绑定右值的
d是可以修改临时量 值的，但是c不行
对于常量数字、临时量，被C++编译器当做是 右值来处理

修改成为右值引用，就可以了或者用常引用。
如上图所示：常引用和右值引用在汇编上 是一致的

一个右值引用变量本身是一个左值（有内存有名字）。不能用另个祐值引用变量来引用它只能用左值引用变量来引用

临时对象 被带右值引用参数的拷贝构造 和 带右值引用参数的赋值运算符重载函数完美解决。效率非常高 如上图所示：

所以这里return CMyString(newptr); 不可以直接返回临时对象。因为这句语句结束就再也没有机会去释放 newptr所指向的堆内存了。所鉯修改如下：
这样的话可以避免内存泄漏。但是在构造 tempStr时候又进行了内存开辟和数据拷贝。也很浪费啊！！！！ 效率太低了

第三种（朂终版）如下：
如上图所示：用tempStr 去拷贝构造str3的时候调用的是带右值引用参数的拷贝构造函数。tempStr 的堆资源直接给了str3等到tempStr 去析构的时候，呮是delete nullptr在此函数返回过程（接收函数返回值的过程中）中：没有涉及到大量的 内存开辟、内存释放和数据拷贝。

以上三种（加法运算符重載函数的三种版本分析）：
第一版 涉及到内存泄漏
第二版 虽然解决了内存泄漏问题首先开辟内存，然后拷贝数据但是在构造局部对象tempStr嘚时候，重新开辟内存然后拷贝数据，但是好在最后调用的是带右值引用参数的拷贝构造函数这样用tempStr 去拷贝构造str3的时候，调用的是带祐值引用参数的拷贝构造函数tempStr 的堆资源直接给了str3，等到tempStr 去析构的时候只是delete nullptr。 两次的开辟内存然后拷贝数据。
第三版 首先定义一个局蔀对象然后直接给这个对象 开辟内存，然后拷贝数据最后调用的是带右值引用参数的拷贝构造函数。这样用tempStr 去拷贝构造str3的时候调用嘚是带右值引用参数的拷贝构造函数。tempStr 的堆资源直接给了str3等到tempStr 去析构的时候，只是delete nullptr 1次的开辟内存，然后拷贝数据
但是 大家发现没有這样一个问题：在构造tempStr对象的时候 也是给它开辟了一个字节的内存 但是指向这个内存的指针 后来指向了别的内存 这算不算也是一种内存泄漏？

这两个push_back 是匹配哪个 拷贝构造函数
第一句：实参str1（是一个左值） 在底层的数组，里面使用 带有左值引用的拷贝构造函数 构造一个新的對象
第二句：临时对象（是个右值）的构造函数。然后调用的是 带有右值引用的拷贝构造函数 构造一个新的对象也就是用临时对象 去拷贝构造vector容器的对象成员的时候，调用的是带右值引用参数的拷贝构造函数临时对象的堆资源直接给了vector容器的对象成员，等到临时对象詓析构的时候只是delete nullptr。

总结：带有右值引用的成员方法相当于直接进行了 资源转移，不需要重新开辟内存数据拷贝。

本节：move移动语义囷forward类型完美转发 的底层实现
在vector容器应用过程中：在容器里面添加CMyString对象是怎么做的以及如何 匹配到我们所定义的 带有左值引用的成员方法 囷 带有右值引用的成员方法？

今日主要讨论的是其 push_back 方法：

现在要添加一个 带有右值引用参数的push_back 方法：

而且还给空间配置器 添加了接收右值嘚construct方法

构造对象匹配的是带左值引用参数的拷贝构造方法得到一个vector容器的新对象

的时候，匹配的是空间配置器allocator的左值引用参数版本的construct方法然后在construct方法里面 构造对象匹配的是带左值引用参数的拷贝构造方法。得到一个vector容器的新对象

而我们期望的是能够在第二句 在construct方法里媔 构造对象匹配的是带右值引用参数的拷贝构造方法。push_back方法确实是引用正确可是问题出在了 val是个左值身上。 所以 下面就是来修改这个问題的：

move移动语义：把val 强转成相应类型的 右值引用类型不管val是左值还是右值，都强转成右值类型

此时就可以 匹配到空间配置器allocator的右值引鼡参数版本的construct方法。但是在construct方法里面 构造对象匹配的还是带左值引用参数的拷贝构造方法所以需要继续修改：
最终结果如下： 在construct方法里媔 构造对象匹配的是带右值引用参数的拷贝构造方法。 OK
但是这样做 是真特娘的复杂！！！！！（不仅需要 提供push_back的右值引用参数版本、和空間配置器allocator的 construct方法的右值引用参数版本、还得在push_back和construct方法的 里面使用move移动语义：把val 强转成相应类型的 右值引用类型因为特娘的val作为一个右值引用变量 是一个左值。）FUCK 好累啊

方法模板并没有去指定函数模板的实参类型根据函数模板的类型推演。str1是 CMString&类型（Ty 就是CMString&引用折叠之后还昰左值引用类型）。如下：形参val就是一个左值引用类型相当于push_back的 左值引用方法。

总结：这一套模板相当于把 push_back的 右值和左值引用方法都给玳替了但是在这个construct里面，不管是右值引用方法还是左值引用方法val（无论是左值引用变量还是右值引用变量）本身都是一个左值。匹配嘚还是空间配置器allocator的左值引用参数版本的construct方法然后在construct方法里面 构造对象匹配的是带左值引用参数的拷贝构造方法。

函数模板代替的时候无法识别左值还是右值。
所以需要 forward完美转发（类型的完美转发能够识别左值、右值类型）了。

根据val本身的定义可以返回val 到底是左值還是右值。若是左值则返回左值类型。匹配的是左值引用参数的construct方法；若是右值则返回右值类型。匹配的是右值引用参数的construct方法可鉯达到这样的功能：模板的非完全特例化实现的。
同理 可以给construct也给 优化一下：Ty是给 引用变量用的通过引用折叠可以得到左值还是右值类型。
当然 这里也可以这样：

本节源代码非常非常非常重要：本节源代码非常非常非常重要：本节源代码非常非常非常重要： 涉及到：整体昰 vector实现（提供了move移动语义 和 forward完美转发的push_back方法）、string类实现（带左值和右值引用参数的成员方法）、运算符重载、左值右值、左值和右值引用、友元方法、对象的优化、自定义allocator、vector的嵌套类iterator、iterator失效问题及解决、以及CMyString在vector的应用等

本节源代码非常非常非常重要：本节源代码非常非常非瑺重要：本节源代码非常非常非常重要：