左值与右值
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前言
本文章是为了补充某大学某专业的程序设计课程而写，因此内容可能较为浅薄，请读者见谅。
什么是左值与右值
左值（lvalue）是 C 语言即存在的概念，与之相对的通常称为右值（rvalue），C 语言称为非左值（non-lvalue）。而 C++ 在一定程度上也继承了 C 语言对这一概念的阐述。
在 C 语言和 C++ 语言中，任何一个表达式（expression）都具有两个属性——类型（type）和值类别（value category）。而左值和右值就是表达式的值类别。因此，“左值”和“右值”都是表达式具有的属性，所以我们说“左值”还是“右值”都是针对于表达式而言的。一旦脱离了表达式，我们就无从讨论“左值”与“右值”。这一点是尤其需要注意的。
我们先来窥探一下左值和右值名称的由来。“左值”，最初的名称由来是该表达式放在赋值号的左边，而“右值”是放在赋值号的右边。但是现在通过赋值号左右判断左右值已经不准确了。有一种说法是，能够取地址的表达式是左值，不能取地址的表达式是右值。但这种说法太过结果化，不能体现左值和右值的定义。
我们先来考虑 C 语言的定义。C 语言标准中的“左值”定义自 C89 起便没有太大变化。C11 中是这样定义的（ISO/IEC 9899: 2011）：
6.3.2.1 Lvalues, arrays, and function designators
- An lvalue is an expression (with an object type other than void) that potentially designates an object.
对于“右值”，C 语言标准并没有给出明确定义，只是在该页做了脚注：
69) … What is sometimes called ‘‘rvalue’’ is in this International Standard described as the ‘‘value of an expression’’.
通过以上定义可以看出，简单但不严谨地说，所谓“左值”，主要是指该表达式的求值结果是一个真正存在的“对象”，否则该表达式就是右值。如果更加形象通俗一点地说，一个变量（注意 C 语言中没有严格定义“变量”的概念，可以简单将 C 语言的“变量”理解成“对象”，从而不影响这种表述也适用于 C 语言）可以看作是一个“盒子”，里面装着这个变量所储存的“内容”。而“左值”则指的是该表达式的结果是这个“盒子”本身，而“右值”则指的是表达式的结果是“盒子”里装着的“内容”。
例如，int x = 5; 定义了一个变量 x，这个 x 就成为了一个“盒子”，里面装着“5”这样一个“内容”。因此，我们可以对 x 进行赋值等操作，例如赋值表达式 x = 8 中，= 左侧的表达式 x 就是一个左值表达式，即该表达式的求值结果指的是 x 这个“盒子”，而非 x 装的“内容” 5。而 8 则是一个右值表达式，因为我们并没有创建任何的存储 8 这个内容的“盒子”。
当然以上说法并不是完全准确，也是存在例外的。C 语言存在特别规定：
6.2.4 Storage durations of objects
- A non-lvalue expression with structure or union type, where the structure or union contains a member with array type (including, recursively, members of all contained structures and unions) refers to an object with automatic storage duration and temporary lifetime. 36) Its lifetime begins when the expression is evaluated …
也就是说，在 C 语言中，如果一个右值表达式的类型是一个结构体或联合体，且该结构体或联合体有数组作为其成员，则该右值表达式在求值时会产生一个具有临时生命周期的对象。
一般来说，整数和浮点数的字面量（literal）所直接构成的表达式是右值，例如 5、3.14，等等；C 语言中函数调用表达式都是右值，例如一个函数为 int func(void)，则 func() 表达式是右值；类型转换表达式都是右值；算术表达式、逻辑表达式、赋值表达式等一系列表达式都是右值，等等。
C++98 则相对更加复杂，并且与 C 语言有很多不同。例如，C++98 中，赋值表达式、复合赋值表达式（诸如 x = 5、y += 3 等）都是左值表达式（指代被赋值的对象）；对于函数调用表达式，若该函数的返回值是一个左值引用，则是左值表达式。例如 int& func()，则表达式 func() 是左值表达式。（左值）引用是对一个真正存在的对象的引用，也就是对装着值的“盒子”本身的引用。如此看来，它是一个左值也就理所当然了。
当然以上所述均有例外。例如在 C 和 C++ 中，字符串字面量（string literal），如 "Hello, world!"，被规定为左值；在 C99 以后，复合字面量（compound literal）被规定为左值，等等。
左值到右值转换
（未完待续）
C++11
在 C++11 中，表达式的值的划分发生了变化。一个表达式可以分为：左值（lvalue）、亡值（xvalue）、纯右值（prvalue）。其中，左值和亡值合称为泛左值（glvalue），亡值和纯右值合称为右值（rvalue）。
（未完待续）
参考文献
- ISO/IEC 9899: 2011
- ISO/IEC 14882: 1998
- ISO/IEC 14882: 2011
- https://en.cppreference.com/
- https://zh.cppreference.com/