左辺値、右辺値について

Question

左辺値、右辺値の学習中なのですが、よく分からないところがありまして。

① 関数やコンストラクタの引数は、呼び出し元が右辺値でも、引数は、左辺値ですよね。
② ＆参照の引数は、参照元が右辺値の場合、左辺値参照になるのでしょうか？
③ 以下のようなコンストラクタで値をセットした場合、③-1のmoveで左辺値strをコンストラクタ引数nameへmove。③-2でコンストラクタ内の_nameへmove。しているとおも思いますが、なぜmoveではなくfowordを使うのでしょうか？

struct Test
{
  std::string name;
  Test( std::string&& _name )
   : name( std::forward<std::string>( _name ) )  // ③−2
  {
  }
} 

int main( void )
{
  std::string str = "AAA";
  Test sample( std::move(str) ); // ③−1
   
  return 0;
}

Comments

[maisumakun]

> ③ 以下のようなコンストラクタで値をセットした場合

当該コードが文法的に成立していないようです。

[kazuma-s]

foword って何ですか？
<utility> の forward のつもりですか？
コンストラクタのメンバ初期化子リストの書き方を間違っていませんか？

[退会済みユーザー]

失礼しました。修正させていただきました。

[ttact]

https://cpplover.blogspot.com/2009/11/rvalue-reference_23.html

# なんかいつもこのリンクを紹介する人になってる。。。

Answer 1

① 関数やコンストラクタの引数は、呼び出し元が右辺値でも、引数は、左辺値ですよね。

はい。右辺値／左辺値という区分は、変数や引数に対してではなく 式(expression) に対して判断されるものです。

よく混同されていますが「左辺値参照／右辺値参照などの型情報(Type)」と「左辺値／右辺値の区分(Value Category)」は一義的には独立した概念です。

引数_nameを使った式_nameは、型(Type)が右辺値参照(std::string&&)であっても、値の区分(Value Category)としては左辺値(lvalue)になります。

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② ＆参照の引数は、参照元が右辺値の場合、左辺値参照になるのでしょうか？

コンストラクタや関数の仮引数型としての「左辺値参照型(X&)」「const左辺値参照型(const X&)」「右辺値参照型(X&&)」と、呼び出し側で実引数に渡す式の「左辺値」「右辺値」の関係を整理すると、下表のようになります。

仮引数の型	左辺値	右辺値
X&	〇	×
const X&	〇	〇
X&&	×	〇

表中"×"箇所はコンパイルエラーになります。

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③ 以下のようなコンストラクタで値をセットした場合、③-1のmoveで左辺値strをコンストラクタ引数nameへmove。③-2でコンストラクタ内の_nameへmove。しているとおも思いますが、なぜmoveではなくfowordを使うのでしょうか？

ご指摘通り③-1と③-2はいずれもムーブ処理が行われます。テンプレートパラメータを使わないstd::forward<std::string>(e)という記述は無用に混乱を招くだけですから、素直にstd::move(e)と記述するほうが好ましいと思います。

テンプレート関数std::forward<T>の役割は「条件付きムーブ(Conditional Move)」、つまり呼出側の実引数から推論されたテンプレートパラメータTに応じてコピー／ムーブ動作を切り替える仕組みです。Tにstd::stringといった具象型を指定する(Non-Conditional)のであれば、直接的にstd::moveと記述する方がソースコードがシンプルになります。

Answer 2

① 関数やコンストラクタの引数は、呼び出し元が右辺値でも、引数は、左辺値ですよね。

引数がというよりも右辺値参照は左辺値でもあります。

参照ではない仮引数の扱いはほぼ自動変数と同じで、つまり左辺値です。

② ＆参照の引数は、参照元が右辺値の場合、左辺値参照になるのでしょうか？

右辺値を const な左辺値参照で受け取ることは出来るようになっています。 (const ではない左辺値参照では受け取れません。) 実引数が右辺値であっても左辺値であっても区別なく左辺値参照です。

void foo(int&) {}
void bar(const int&) {}

int main(void) {
    foo(1); // これは駄目
    bar(1); // これは通る
}

これは右辺値参照の概念が C++ に導入される前の時代の必要性から導入された変則的なルールなのでこういうものだと覚えておくしかしょうがないですね。

なぜ move ではなく forword

この場合は move でも forword でも結果的な挙動は同じように思うので単に書いた人のクセか規約じゃないでしょうか。

普通はテンプレート以外で forword を使う必要はありませんが。

Comments

[退会済みユーザー]

>引数がというよりも右辺値参照は左辺値でもあります。
というのは、constをつけた場合ってことですね。
今回の場合は、moveでもfowordでもどっちでも同じ挙動。通常はforwordはテンプレート以外では使わない、ということで理解しました。
分かりやすく、ありがとうございます。

[SaitoAtsushi]

いいえ。 const は関係ないです。 右辺値参照は左辺値であると述べています。
右辺値参照も左辺値参照も左辺値なのでその参照を関数の実引数として渡すと左辺値として受け取ってしまいます。
この挙動は std::forward の必要性とも関連してくるのでそのあたりを学習すれば自然に理解できると思いますが……。

#include <iostream>

const char* foo(int&) {
return "lvalue reference";
}

const char* foo(int&&) {
return "rvalue reference";
}

int main(void) {
int && x = 1; // 変数 x は右辺値参照だが……
std::cout << foo(x) << std::endl; // foo(int&&) ではなく foo(int&) が呼ばれる
}

Answer 3

② ＆参照の引数は、参照元が右辺値の場合、左辺値参照になるのでしょうか？

右辺値から、constな左辺値参照は作ることができます（参照が非constの場合は不可能です）。

Comments

[退会済みユーザー]

ありがとうございます。
確かに参照の場合はそういう動きでした。右辺値とか全然知らずに使ってましたが、そういうことだったんですね。