C++11 中的 T&&（双 & 符号）是什么意思？

它声明了一个 rvalue reference（标准提案文档）。

下面是对右值 references 的介绍。

以下是 Microsoft 的标准库之一 developers 对右值引用的精彩深入了解。

注意：MSDN 上的链接文章（“Rvalue References: C++0x Features in VC10, Part 2”）是对 Rvalue 引用的非常清晰的介绍，但对 Rvalue 引用的陈述在 C++11 草案中曾经是正确的标准，但不是最后一个！具体来说，它在不同的点上说右值引用可以绑定到左值，这曾经是正确的，但被改变了。（例如 int x; int &&rrx = x; 不再在 GCC 中编译） – 2014-07-13 16:12:47

C++03 引用（现在在 C++11 中称为左值引用）之间的最大区别在于它可以像临时一样绑定到右值，而不必是 const。因此，这种语法现在是合法的：

T&& r = T();

右值引用主要提供以下内容：

移动语义。现在可以定义一个移动构造函数和移动赋值运算符，它采用右值引用而不是通常的 const-lvalue 引用。移动的功能类似于副本，但不必保持源不变；事实上，它通常会修改源，使其不再拥有移动的资源。这对于消除无关副本非常有用，尤其是在标准库实现中。

例如，复制构造函数可能如下所示：

foo(foo const& other)
{
    this->length = other.length;
    this->ptr = new int[other.length];
    copy(other.ptr, other.ptr + other.length, this->ptr);
}

如果这个构造函数被传递了一个临时的，副本将是不必要的，因为我们知道临时将被销毁；为什么不利用临时已经分配的资源呢？在 C++03 中，没有办法阻止复制，因为我们无法确定我们是否传递了一个临时的。在 C++11 中，我们可以重载移动构造函数：

foo(foo&& other)
{
   this->length = other.length;
   this->ptr = other.ptr;
   other.length = 0;
   other.ptr = nullptr;
}

请注意这里的最大区别：移动构造函数实际上修改了它的参数。这将有效地将临时“移动”到正在构造的对象中，从而消除不必要的副本。

移动构造函数将用于临时对象和非常量左值引用，这些引用使用 std::move 函数显式转换为右值引用（它只是执行转换）。以下代码均调用 f1 和 f2 的移动构造函数：

foo f1((foo())); // Move a temporary into f1; temporary becomes "empty"
foo f2 = std::move(f1); // Move f1 into f2; f1 is now "empty"

完美转发。右值引用允许我们正确地转发模板函数的参数。以这个工厂函数为例：

template <typename T, typename A1>
std::unique_ptr<T> factory(A1& a1)
{
    return std::unique_ptr<T>(new T(a1));
}

如果我们调用 factory<foo>(5)，参数将被推导出为 int&，它不会绑定到文字 5，即使 foo 的构造函数采用 int。好吧，我们可以改用 A1 const&，但是如果 foo 通过非常量引用获取构造函数参数怎么办？要创建一个真正通用的工厂函数，我们必须在 A1& 和 A1 const& 上重载工厂。如果 factory 采用 1 个参数类型，这可能很好，但每个额外的参数类型都会将必要的重载集乘以 2。这很快就无法维护。

右值引用通过允许标准库定义可以正确转发左值/右值引用的 std::forward 函数来解决此问题。有关 std::forward 如何工作的详细信息，请参阅 this excellent answer。

这使我们能够像这样定义工厂函数：

template <typename T, typename A1>
std::unique_ptr<T> factory(A1&& a1)
{
    return std::unique_ptr<T>(new T(std::forward<A1>(a1)));
}

现在，当传递给 T 的构造函数时，参数的右值/左值特性得以保留。这意味着如果使用右值调用工厂，则使用右值调用 T 的构造函数。如果使用左值调用工厂，则使用左值调用 T 的构造函数。改进的工厂函数之所以起作用，是因为有一个特殊规则：

当函数形参类型为 T&& 形式时，其中 T 是模板形参，而函数实参是类型 A 的左值，则类型 A& 用于模板实参推导。

因此，我们可以像这样使用工厂：

auto p1 = factory<foo>(foo()); // calls foo(foo&&)
auto p2 = factory<foo>(*p1);   // calls foo(foo const&)

重要的右值引用属性：

对于重载决议，左值更喜欢绑定到左值引用，而右值更喜欢绑定到右值引用。因此，为什么临时工更喜欢调用移动构造函数/移动赋值运算符而不是复制构造函数/赋值运算符。

右值引用将隐式绑定到右值和作为隐式转换结果的临时值。即float f = 0f； int&& i = f;格式正确，因为 float 可以隐式转换为 int；引用将是一个临时的，它是转换的结果。

命名的右值引用是左值。未命名的右值引用是右值。这对于理解为什么 std::move 调用是必要的很重要： foo&& r = foo(); foo f = std::move(r);

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它表示一个右值引用。除非以其他方式显式生成，否则右值引用只会绑定到临时对象。它们用于在某些情况下使对象更有效，并提供一种称为完美转发的工具，这极大地简化了模板代码。

在 C++03 中，您无法区分非可变左值和右值的副本。

std::string s;
std::string another(s);           // calls std::string(const std::string&);
std::string more(std::string(s)); // calls std::string(const std::string&);

在 C++0x 中，情况并非如此。

std::string s;
std::string another(s);           // calls std::string(const std::string&);
std::string more(std::string(s)); // calls std::string(std::string&&);

考虑这些构造函数背后的实现。在第一种情况下，字符串必须执行复制以保留值语义，这涉及到新的堆分配。但是，在第二种情况下，我们预先知道传入构造函数的对象将立即销毁，并且不必保持不变。在这种情况下，我们可以有效地只交换内部指针而不执行任何复制，这大大提高了效率。移动语义有利于任何具有昂贵或禁止复制内部引用资源的类。考虑 std::unique_ptr 的情况 - 现在我们的类可以区分临时和非临时，我们可以使移动语义正确工作，以便 unique_ptr 不能被复制但可以移动，这意味着 std::unique_ptr 可以可以合法地存储在标准容器中、排序等，而 C++03 的 std::auto_ptr 不能。

现在我们考虑右值引用的另一种用法——完美转发。考虑将引用绑定到引用的问题。

std::string s;
std::string& ref = s;
(std::string&)& anotherref = ref; // usually expressed via template

不记得 C++03 对此有何评论，但在 C++0x 中，处理右值引用时的结果类型至关重要。对类型 T 的右值引用（其中 T 是引用类型）成为类型 T 的引用。

(std::string&)&& ref // ref is std::string&
(const std::string&)&& ref // ref is const std::string&
(std::string&&)&& ref // ref is std::string&&
(const std::string&&)&& ref // ref is const std::string&&

考虑最简单的模板函数——最小值和最大值。在 C++03 中，您必须手动重载 const 和非常量的所有四种组合。在 C++0x 中，它只是一个重载。结合可变参数模板，这可以实现完美的转发。

template<typename A, typename B> auto min(A&& aref, B&& bref) {
    // for example, if you pass a const std::string& as first argument,
    // then A becomes const std::string& and by extension, aref becomes
    // const std::string&, completely maintaining it's type information.
    if (std::forward<A>(aref) < std::forward<B>(bref))
        return std::forward<A>(aref);
    else
        return std::forward<B>(bref);
}

我放弃了返回类型推导，因为我不记得它是如何临时完成的，但那个 min 可以接受左值、右值、常量左值的任何组合。

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T&& 与类型推导一起使用时（例如完美转发）的术语通俗地称为转发引用。 “通用参考”一词由 Scott Meyers in this article 创造，但后来被更改。

那是因为它可能是右值或左值。

例子是：

// template
template<class T> foo(T&& t) { ... }

// auto
auto&& t = ...;

// typedef
typedef ... T;
T&& t = ...;

// decltype
decltype(...)&& t = ...;

更多讨论可以在答案中找到：Syntax for universal references

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右值引用是一种行为与普通引用 X& 非常相似的类型，但有几个例外。最重要的是，当涉及到函数重载决议时，左值更喜欢旧式左值引用，而右值更喜欢新的右值引用：

void foo(X& x);  // lvalue reference overload
void foo(X&& x); // rvalue reference overload

X x;
X foobar();

foo(x);        // argument is lvalue: calls foo(X&)
foo(foobar()); // argument is rvalue: calls foo(X&&)

那么什么是右值？任何不是左值的东西。左值是引用内存位置的表达式，并允许我们通过 & 运算符获取该内存位置的地址。

首先通过一个例子来理解右值完成了什么几乎更容易：

 #include <cstring>
 class Sample {
  int *ptr; // large block of memory
  int size;
 public:
  Sample(int sz=0) : ptr{sz != 0 ? new int[sz] : nullptr}, size{sz} 
  {
     if (ptr != nullptr) memset(ptr, 0, sz);
  }
  // copy constructor that takes lvalue 
  Sample(const Sample& s) : ptr{s.size != 0 ? new int[s.size] :\
      nullptr}, size{s.size}
  {
     if (ptr != nullptr) memcpy(ptr, s.ptr, s.size);
     std::cout << "copy constructor called on lvalue\n";
  }

  // move constructor that take rvalue
  Sample(Sample&& s) 
  {  // steal s's resources
     ptr = s.ptr;
     size = s.size;        
     s.ptr = nullptr; // destructive write
     s.size = 0;
     cout << "Move constructor called on rvalue." << std::endl;
  }    
  // normal copy assignment operator taking lvalue
  Sample& operator=(const Sample& s)
  {
   if(this != &s) {
      delete [] ptr; // free current pointer
      size = s.size;

      if (size != 0) {
        ptr = new int[s.size];
        memcpy(ptr, s.ptr, s.size);
      } else 
         ptr = nullptr;
     }
     cout << "Copy Assignment called on lvalue." << std::endl;
     return *this;
  }    
 // overloaded move assignment operator taking rvalue
 Sample& operator=(Sample&& lhs)
 {
   if(this != &s) {
      delete [] ptr; //don't let ptr be orphaned 
      ptr = lhs.ptr;   //but now "steal" lhs, don't clone it.
      size = lhs.size; 
      lhs.ptr = nullptr; // lhs's new "stolen" state
      lhs.size = 0;
   }
   cout << "Move Assignment called on rvalue" << std::endl;
   return *this;
 }
//...snip
};     

构造函数和赋值运算符已被采用右值引用的版本重载。右值引用允许函数在编译时（通过重载解析）在“我是在左值还是右值上调用？”的条件下进行分支。这使我们能够在移动资源而不是复制资源之上创建更高效的构造函数和赋值运算符。

编译器在编译时自动分支（取决于它是为左值还是右值调用），选择是否应该调用移动构造函数或移动赋值运算符。

总结：右值引用允许移动语义（和完美转发，在下面的文章链接中讨论）。

一个易于理解的实用示例是类模板 std::unique_ptr。由于 unique_ptr 维护其底层原始指针的独占所有权，因此无法复制 unique_ptr。这将违反他们的独占所有权不变式。所以他们没有复制构造函数。但他们确实有移动构造函数：

template<class T> class unique_ptr {
  //...snip
 unique_ptr(unique_ptr&& __u) noexcept; // move constructor
};

 std::unique_ptr<int[] pt1{new int[10]};  
 std::unique_ptr<int[]> ptr2{ptr1};// compile error: no copy ctor.  

 // So we must first cast ptr1 to an rvalue 
 std::unique_ptr<int[]> ptr2{std::move(ptr1)};  

std::unique_ptr<int[]> TakeOwnershipAndAlter(std::unique_ptr<int[]> param,\
 int size)      
{
  for (auto i = 0; i < size; ++i) {
     param[i] += 10;
  }
  return param; // implicitly calls unique_ptr(unique_ptr&&)
}

// Now use function     
unique_ptr<int[]> ptr{new int[10]};

// first cast ptr from lvalue to rvalue
unique_ptr<int[]> new_owner = TakeOwnershipAndAlter(\
           static_cast<unique_ptr<int[]>&&>(ptr), 10);

cout << "output:\n";

for(auto i = 0; i< 10; ++i) {
   cout << new_owner[i] << ", ";
}

output:
10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 

static_cast<unique_ptr<int[]>&&>(ptr) 通常使用 std::move 完成

// first cast ptr from lvalue to rvalue
unique_ptr<int[]> new_owner = TakeOwnershipAndAlter(std::move(ptr),0);

Thomas Becker 的 C++ Rvalue References Explained 是一篇很好的文章，其中有很多很好的例子来解释所有这些以及更多内容（比如右值如何允许完美转发以及这意味着什么）。这篇文章很大程度上依赖于他的文章。

Stroutrup 等人的A Brief Introduction to Rvalue References 是一个简短的介绍。人

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