(C⁺⁺) 🤚rvalue reference

말그대로 rvalue의 reference이다. 따라서 일반변수와 같은 lvalue는 참조하지 못한다. (나중 universal reference와는 구분한다) 다만 어려워지는 부분은 rvalue의 정의가 Modern C++부터 굉장히 복잡해졌다는 점이다. 그리고 고전적인 rvalue는 pure rvalue로서 하나의 영역에 불과해졌다.

본질적으로 이런 복잡한 개념은 Move 연산을 위해 존재한다. 그것은 Rust처럼 소유권 개념을 확실히 하기 위함이다. 공유 메모리는 재앙의 씨앗이다. (하지만 이렇게 복잡하면 차라리 Rust를 쓰는게 어떨까…)

기본적인 사용례를 보면 아래와 같다.

#include <iostream>  
#include <algorithm>  
using namespace std;  
  
int&& foo() { return 10; }  
void f(int&) { cout << "int&" << endl; }  
void f(int&&) { cout << "int&&" << endl; }  
  
int main()  
{  
	int&& rr1 = 10;  
	int&& rr2 = foo();  
	f(10);   
	f(foo());   
	f(rr1);   
	f(rr2);   
  
	int n = 10;  
	f(n);   
	f(static_cast<int&&>(n));   
	f(move(n));   
	return 0;  
}  

&& 연산자로 rvalue reference를 정의한다. 그리고 그 중 rvalue reference로 변환하는 move 함수에 대해 살펴보면,

template <typename T>  
T&& move(T t)  
{  
    return static_cast<T&&>(t);  
}  

이 정도로 구현된다고 추측할 수 있다. 즉, 위 예제에서 move 함수 윗 라인과 동일한 것이다. move라는 함수의 이름은 관련있는 개념인 이동 생성자와 연관이 있는것으로 보인다.

위에서도 잠깐 언급했던 universal reference에 대해 살펴보면, auto나 template 인자처럼 type을 추론하는 경우에는 && 연산자가 lvalue와 rvalue를 모두 받을 수 있다.

int n = 10;  
auto&& rRef = n;  

위와 같이 lvalue를 받는다던지, 아래 예제에서 주석의 arg처럼 사용이 가능한 것이다.

#include <iostream>  
#include <mutex>  
using namespace std;  
  
void f1(int a) { cout << "f1 : " << a << endl; }  
void f2(int& a) { cout << "f2 : " << a << endl; a = 10; }  
void f3(int&& a) { cout << "f3 : " << a << endl; }  
mutex m;  
  
// arg는 lvalue, rvalue가 모두 가능하다  
template<typename F, typename A> void lockAndCall(F func, A&& arg)  
{  
	lock_guard<mutex> lock(m);  
	func(forward<A&&>(arg));    // perfect forwarding  
}  
int main()  
{  
	int n = 0;  
	lockAndCall(f1, 10);   
	lockAndCall(f2, n);   
	lockAndCall(f3, 10);   
	return 0;  
}  

위 예제는 perfect forwarding에 대한 예제이기도 한데, 인자로 rvalue reference를 받는 함수에서 받은 인자를 다른 함수에게 rvalue로 전달하는 것을 의미한다.

template<typename F, typename A> void lockAndCall(F func, A&& arg)  
{  
	lock_guard<mutex> lock(m);  
	func(arg);    // why not?  
}  

이미 arg가 A&& 타입인데 func에게 그대로 전달하면 안되나? 라고 생각할 수 있지만, 기억해야 한다.

이름이 있는 rvalue reference는 lvalue이다.
arg는 이름이 있는 매개변수이기 때문에 lvalue로 인식된다.