C 语言 Lvalue 和 Rvalue

在本文中，我们将结合示例讨论 C 语言中的左值 (lvalue) 和右值 (rvalue)。

什么是左值？

左值 仅仅表示一个可识别内存地址的项（即具有地址的项）。任何赋值语句都必须允许数据存储在“左值”中。函数、表达式（如a+b）或常量（如3, 4 等）不能成为左值。

“l-value” 这个术语描述了一个用于标识对象的内存位置。赋值运算符 (=) 的左侧或右侧都可能出现左值。左值常被用作标识。“可修改的左值”是指指向可修改位置的表达式。对于可修改的左值，禁止使用具有数组类型、不完整类型或 const 属性的类型。为了使其成为可编辑的左值，结构或联合体中不能有任何具有 const 属性的成员。

变量的值是存储在由标识符名称指定的位置的值。如果一个标识符指向一个内存位置，并且其类型是算术类型、结构体、联合体或指针，那么它就符合可修改左值的条件。例如，如果 ptr 是指向某个存储区域的指针，那么 *ptr 就是一个可修改的左值，它标识了 ptr 指向的存储区域。C 语言中，定位（指向）对象的表达式被赋予了一个新的术语，即“定位值”。左值由以下一项描述：

• 任何变量的名称，例如整型、浮点型、指针、结构体或联合体类型的标识符。
• 一个下标 ([]) 表达式，该表达式不计算数组。
• 一个一元解引用 (*) 表达式，该表达式不指向数组。
• 一个嵌套的左值。
• 一个 const 对象（一个不可修改的左值）。
• 通过指针解引用（如果不是函数指针）会产生期望的效果。
• 通过指针进行成员访问 (-> 或 .) 的结果。

示例

输出

The value of 'a' is 1
The value of 'b' is 1

说明

在此示例中，a 和 b 被声明为整型变量。将值 1 赋给 a，然后将相同的值赋给 b。结果将显示 a 和 b 的值均为 1。

由于赋值运算符 (=) 的左侧需要一个左值，因此行 9 = a; 将导致编译错误。在此示例中，字面量 9 不能被赋新值，因此它不是一个合法的左值。

什么是右值？

右值 仅仅表示一个没有地址或内存中可查找位置的对象。它可以产生一个常量表达式或值作为返回值。一个简单的表达式如 a+b 会得到一个常量。

“r-value” 这个术语描述了一个存储在内存中特定地址的数据项。右值 是一个不能被赋值的表达式。因此，它只能出现在赋值运算符 (=) 的右侧，而不能出现在左侧。

示例

输出

The value of 'a' is 1
The value of 'b' is 0
The value at index 12 of 'arr' is 42
The value of 'obj.m' is 24

说明

在此示例中，变量 a, b, p, q, arr, obj 和 ptr 都被声明了。这里有几个涉及左值和右值的赋值和运算示例。

输出将分别显示 a, b 的值，以及 arr 中索引为 12 的元素的值，和 obj 的成员 m 的值，依次为 1, 0, 42 和 24。

注意：一元 & (取地址) 运算符需要一个左值作为操作数。换句话说，当且仅当 n 是左值时，&n 才是一个合法的表达式。因此，像 &12 这样的表达式是不正确的。再次说明，12 是不可寻址的，因为它不指向一个对象。

例如：

输出

The value of 'a' is undefined (garbage value)
The value of 'x' is undefined (garbage value)
The value of 'y' is undefined (garbage value)

说明

在此示例中，a, p, x, 和 y 被声明为变量。赋值运算符 (=) 用于使 p 能够访问 a 的地址。然而，因为 a 的地址（&a）是一个右值，不能被赋新值，所以行 &a = p; 将导致编译错误。

行 (x< y? y: x) = 0 使用了三元表达式。三元表达式的结果是一个左值，这使得我们可以根据语句 (x y) 的结果，将 y 或 x 赋值为 0。