Ngày 16 — Lvalue, rvalue, xvalue và value categories

1. Vấn đề nó giải quyết

Value category mô tả quan hệ giữa biểu thức với danh tính và tài nguyên: lvalue có danh tính ổn định, prvalue tạo giá trị, xvalue đánh dấu trạng thái có thể tái sử dụng. Nó làm ràng buộc quan trọng hiện rõ thay vì bắt người đọc đoán. Bài chỉ giữ phần cốt lõi C++11 vừa đủ cho một ngày tập trung.

2. Kiến thức cần có

Kiến thức Ngày 15, cùng biến, hàm và cách đọc output đã học trước đó.

3. Ý tưởng cốt lõi

Mental model: Value category mô tả quan hệ giữa biểu thức với danh tính và tài nguyên: lvalue có danh tính ổn định, prvalue tạo giá trị, xvalue đánh dấu trạng thái có thể tái sử dụng. Hãy xác định giá trị hoặc trạng thái liên quan, ai sở hữu nó và quy tắc tác động lúc compile hay lúc chạy.

4. Cú pháp tối thiểu

inspect(value); inspect(7); inspect(static_cast<int&&>(value));

5. Cách nó hoạt động

Ví dụ tạo dữ liệu nhỏ, cố định và không cần nhập bàn phím.
C++11 hoặc contract thư viện chuẩn áp dụng quy tắc hôm nay.
Chương trình in kết quả quan trọng để đối chiếu với mã nguồn.

6. Lỗi thường gặp

Value category thuộc về biểu thức chứ không cố định theo kiểu khai báo; biến rvalue reference có tên vẫn là biểu thức lvalue.

7. Khi nào nên dùng

Nên dùng khi phân tích overload, sao chép và di chuyển.
Tránh dùng khi nó che ownership, lifetime, kiểu, thứ tự hoặc chi phí.

8. Ví dụ đơn giản

Các overload nhận biết biến có tên là lvalue, literal là rvalue và phép cast rõ ràng là xvalue. File .cpp dùng dữ liệu cố định và không thêm abstraction ngoài chủ đề.

Mã mẫu hoàn chỉnh

Tệp mã nguồn

cpp11/16_value_categories_lvalue_rvalue_xvalue/main.cpp

C++

#include <iostream>

void category(int&) {
    std::cout << "lvalue\n";
}

void category(int&&) {
    std::cout << "rvalue-or-xvalue\n";
}

int main() {
    int value = 5;

    category(value);                    // lvalue expression
    category(7);                        // prvalue expression
    category(static_cast<int&&>(value)); // xvalue expression
}

9. Điều cần nhớ

Tính năng nằm trong phạm vi C++11 của lộ trình này.
Hiểu hệ quả về lifetime, ownership, kiểu và thứ tự trước khi dùng.
Compile với cảnh báo và ưu tiên cách viết nhỏ nhất làm quy tắc hiện rõ.

10. Câu hỏi tự kiểm tra

Dễ — Với int value = 5, các biểu thức value, 7 và static_cast<int&&>(value) thuộc nhóm lvalue, prvalue hay xvalue? Value category mô tả điều gì?
Trung bình — Đọc ví dụ nhỏ ở trên. Chương trình sẽ in giá trị hoặc trạng thái nào, và quy tắc nào tạo ra kết quả đó?
Khó — Tìm và giải thích lỗi tinh tế trong tình huống sau: Value category thuộc về biểu thức chứ không cố định theo kiểu khai báo; biến rvalue reference có tên vẫn là biểu thức lvalue. Cách sửa nhỏ nhất nhưng an toàn trong C++11 là gì?

Luyện thẻ của bài này

1. Vấn đề nó giải quyết

3. Ý tưởng cốt lõi

#include <iostream> void category(int&) { std::cout << "lvalue\n"; } void category(int&&) { std::cout << "rvalue-or-xvalue\n"; } int main() { int value = 5; category(value); // lvalue expression category(7); // prvalue expression category(static_cast<int&&>(value)); // xvalue expression }

10. Câu hỏi tự kiểm tra

Dễ — Với int value = 5, các biểu thức value, 7 và static_cast<int&&>(value) thuộc nhóm lvalue, prvalue hay xvalue? Value category mô tả điều gì?
Trung bình — Đọc ví dụ nhỏ ở trên. Chương trình sẽ in giá trị hoặc trạng thái nào, và quy tắc nào tạo ra kết quả đó?
Khó — Tìm và giải thích lỗi tinh tế trong tình huống sau: Value category thuộc về biểu thức chứ không cố định theo kiểu khai báo; biến rvalue reference có tên vẫn là biểu thức lvalue. Cách sửa nhỏ nhất nhưng an toàn trong C++11 là gì?