原文：https://zhuanlan.zhihu.com/p/265815272

C++98

历史上，我们把值分为两类，左值 ( lvalue ) 和右值 ( rvalue )。

右值，就是只能在等号右边的值，比如字面量。

左值，就是在等号左边出现的值，当然在等号右边也能出现。

 a = 1; // a 是左值, 1 是右值，这个 1 被称作字面量

但是这样的分类方法，在遇到 const int 这样的类型时，就发现一个 const int 既不能分为左值，也不能分类为右值。（有且只有初始化时才能在等号左边出现）

所以在 C 中，左值，就是表示了一个“对象”(object) 的值，比如一个变量，一个指针等等。在 C++98 中，还把函数变成了左值。

左值的特点就是，可以绑定上左值引用。如果要引用一个右值，那引用必须是一个常引用。

int a = 100; // a 是一个左值
int &b = a; // b 是一个左值引用, 对 b 操作任何事情完全就是对 a 操作

C++11

在 C++11 中引入了一种新的语义——移动语义。具体地说，就是可以移动构造，还有移动赋值。

移动语义有点像“废物利用”一样。如果采用了移动构造，你就可以把自己身上的数据移动给新的成员，避免了不必要的数据复制。比如要移动几千个 std::string 类型的成员，C++98 中只能够复制一份再删除一份，而 C++11 中，就可以改一下 std::string 内部指针的位置，很方便。

但是要注意，只有废物才能被利用，我们给这类“废物”一个名字，就叫 xvalue，x 的意思是“将要过期的”(expiring)。原来的右值 rvalue 中细分成为了“纯右值” prvalue (pure rvalue)

所以在 C++11 中，有了三种数据类型：

  • lvalue
  • xvalue
  • prvalue

其中 xvalue 和 prvalue 统称 rvalue；而 lvalue 和 xvalue 统称 glvalue.

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我们举一些例子。

prvalue:

  1. 字面量（除了字符串）
  2. 像 a++ 这样内置的后自增表达式（返回一个临时对象）
  3. 像 a+b 这样内置的运算、逻辑运算等
  4. 返回一个非引用类型的函数的返回值
  5. 强制转换成了非引用类型
  6. lambda 表达式

等等，更具体的分类可以看拓展阅读。

xvalue:

  1. 返回一个右值引用的函数的返回值。比如 std::move(x)
  2. 强制转换了右值引用

也就是说，通过使用 std::move(x) 就可以把 x 的类型变成 xvalue，就可以调用移动构造函数了（如果实现了这个函数）。

（小提示：不要写出 return std::move(x); 这种语句，写 return x; 就行，不然会妨碍编译器优化。参考这里）

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进一步，我们可以抽象出来这两个判断法则：

准则 1：能不能分辨两个表达式指的是同一个物体。比如我们可以通过比较地址。

准则 2：能不能使用移动语义。比如看看能不能用调用移动构造函数。

  • 都满足，那就是 xvalue
  • 满足 1 不满足 2，就是 lvalue
  • 满足 2 不满足 1，就是 prvalue

满足 1 就统称为 glvalue，满足 2 的统称为 rvalue

分成这么多类，在绑定引用的时候就起了作用。比如不同的函数重载，一个 xvalue 优先会找右值引用，其次可能是常量左值的引用，这样就可以正确的发挥移动语义的作用了。

C++17

分类和 C++11 是一样的，但是语义上更加明确了。

  • glvalues：有自己地址的长寿对象
  • prvalues：为了初始化而用的短命对象
  • xvalue：资源已经不需要了，而且可以再利用的长寿对象

C++17 还引入了一些新的语法规定，有时候一个 prvalue 还可以 materialization 成 xvalue。当然，这些都不用太关心，写出问题了再说。

参考

https://en.cppreference.com/w/cpp/language/value_category