C++11：引用限定符

C++中有左值和右值的概念。其實，左值和右值的區分也同樣適用於類對象，本文中將左值的類對象稱為左值對象，將右值的類對象稱為右值對象。

1. C++11：引用限定符

預設情況下，對於類中用 public 修飾的成員函數，既可以被左值對象調用，也可以被右值對象調用。舉個例子：

#include <iostream>
using namespace std;

class demo {
public:
    demo(int num):num(num){}
    int get_num(){
        return this->num;
    }
private:
    int num;
};

int main() {
    demo a(10);
    cout << a.get_num() << endl;
    cout << move(a).get_num() << endl;
    return 0;
}

可以看到，demo 類中的 get_num() 成員函數既可以被 a 左值對象調用，也可以被 move(a) 生成的右值 demo 對象調用，運行程式會輸出兩個 10。

某些場景中，我們可能需要限制調用成員函數的對象的類型（左值還是右值），為此 C++11 新添加了引用限定符。所謂引用限定符，就是在成員函數的後面添加 "&" 或者 "&&"，從而限制調用者的類型（左值還是右值）。
修改上面程式如下：

#include <iostream>
using namespace std;

class demo {
public:
    demo(int num):num(num){}
    int get_num()&{
        return this->num;
    }
private:
    int num;
};

int main() {
    demo a(10);
    cout << a.get_num() << endl;          // 正確
    //cout << move(a).get_num() << endl;  // 錯誤
    return 0;
}

和之前的程式相比，我們僅在 get_num() 成員函數的後面添加了 "&"，它可以限定調用該函數的對象必須是左值對象。因此第 17 行代碼中，move(a) 生成的右值對象是不允許調用 get_num() 函數的。
同理，我們再次修改程式：

#include <iostream>
using namespace std;

class demo {
public:
    demo(int num):num(num){}
    int get_num()&&{
        return this->num;
    }
private:
    int num;
};

int main() {
    demo a(10);
    //cout << a.get_num() << endl;      // 錯誤
    cout << move(a).get_num() << endl;  // 正確
    return 0;
}

和先前程式不同的是，get_num() 函數後根有 "&&" 限定符，它可以限定調用該函數的對象必須是一個右值對象。

註意：引用限定符不適用於靜態成員函數和友元函數。

2. const和引用限定符

我們知道，const 也可以用於修飾類的成員函數，我們習慣稱為常成員函數，例如：

class demo{
public:
    int get_num() const;
}

這裡的 get_num() 就是一個常成員函數。const 和引用限定符修飾類的成員函數時，都位於函數的末尾。C++11 標準規定，當引用限定符和 const 修飾同一個類的成員函數時，const 必須位於引用限定符前面。
需要註意的一點是，當 const && 修飾類的成員函數時，調用它的對象只能是右值對象；當 const & 修飾類的成員函數時，調用它的對象既可以是左值對象，也可以是右值對象。無論是 const && 還是 const & 限定的成員函數，內部都不允許對當前對象做修改操作。

舉個例子：

#include <iostream>
using namespace std;

class demo {
public:
    demo(int num,int num2) :num(num),num2(num2) {}
    //左值和右值對象都可以調用
    int get_num() const &{
        return this->num;
    }
    //僅供右值對象調用
    int get_num2() const && {
        return this->num2;
    }
private:
    int num;
    int num2;
};

int main() {
    demo a(10,20);
    cout << a.get_num() << endl;        // 正確
    cout << move(a).get_num() << endl;  // 正確
   
    //cout << a.get_num2() << endl;     // 錯誤 
    cout << move(a).get_num2() << endl; // 正確
    return 0;
}