C++ 左值與右值深度解析

左值（lvalue）與右值（rvalue）是 C++ 中極具迷惑性卻又至關重要的概念，尤其在 C++11 引入移動語義後成為核心基石。本文從 C 兼容性出發，層層剖析其本質與陷阱。

C 語言中的左值右值

• 左值：可出現在賦值號左邊的表達式，有名字、可取地址（如變量 a）。
• 右值：只能出現在右邊的臨時值，無名字、不可取地址（如字面量 3、表達式 a+b）。

C++ 的差異：自定義類型的右值可修改

內置類型右值不可修改、不可加 const/volatile；但自定義類型的右值可調用非 const 成員函數，從而修改自身：

struct S {
    int i;
    S(int v): i(v) {}
    void modify(int v) { i = v; }
};
S getS() { static int c=0; return S(c++); }

int main() {
    (getS() = S(2)).modify(323); // 合法！右值調用 operator= 返回左值引用，再調用 modify
    getS().modify(32);           // 合法！直接在右值上調用非 const 成員函數
}

原因：C++ 允許右值調用成員函數，若該函數非 const 則可修改右值。

右值與 const 引用綁定

• 右值只能綁定到 const T&，不能綁定到 T&。
• 綁定後右值生命週期延長至引用變量壽命結束。

由此引發的接口不一致問題

複製構造/賦值若接受非 const 引用（如 auto_ptr 需修改源對象），則無法接受右值，導致 auto_ptr p(get_ptr()); 編譯失敗。這是 auto_ptr 難用的主因之一。

C++11 的解決方案：右值引用

引入 T&& 專門綁定右值，區分左值引用與右值引用，進而實現 std::move、std::forward、移動構造/賦值，完美解決上述困境。