完美转发

https://github.com/changkun/modern-cpp-tutorial/blob/master/book/zh-cn/03-runtime.md

 

完美转发

前面我们提到了,一个声明的右值引用其实是一个左值。这就为我们进行参数转发(传递)造成了问题:

void reference(int& v) {
    std::cout << "左值" << std::endl;
}
void reference(int&& v) {
    std::cout << "右值" << std::endl;
}
template <typename T>
void pass(T&& v) {
    std::cout << "普通传参:";
    reference(v); // 始终调用 reference(int& )
}
int main() {
    std::cout << "传递右值:" << std::endl;
    pass(1); // 1是右值, 但输出左值

    std::cout << "传递左值:" << std::endl;
    int v = 1;
    pass(v); // r 是左引用, 输出左值

    return 0;
}

对于 pass(1) 来说,虽然传递的是右值,但由于 v 是一个引用,所以同时也是左值。因此 reference(v) 会调用 reference(int&),输出『左值』。而对于pass(v)而言,v是一个左值,为什么会成功传递给 pass(T&&) 呢?

这是基于引用坍缩规则的:在传统 C++ 中,我们不能够对一个引用类型继续进行引用,但 C++ 由于右值引用的出现而放宽了这一做法,从而产生了引用坍缩规则,允许我们对引用进行引用,既能左引用,又能右引用。但是却遵循如下规则:

函数形参类型 实参参数类型 推导后函数形参类型
T& 左引用 T&
T& 右引用 T&
T&& 左引用 T&
T&& 右引用 T&&

因此,模板函数中使用 T&& 不一定能进行右值引用,当传入左值时,此函数的引用将被推导为左值。更准确的讲,无论模板参数是什么类型的引用,当且仅当实参类型为右引用时,模板参数才能被推导为右引用类型。这才使得 v 作为左值的成功传递。

完美转发就是基于上述规律产生的。所谓完美转发,就是为了让我们在传递参数的时候,保持原来的参数类型(左引用保持左引用,右引用保持右引用)。为了解决这个问题,我们应该使用 std::forward 来进行参数的转发(传递):

#include <iostream>
#include <utility>
void reference(int& v) {
    std::cout << "左值引用" << std::endl;
}
void reference(int&& v) {
    std::cout << "右值引用" << std::endl;
}
template <typename T>
void pass(T&& v) {
    std::cout << "普通传参:";
    reference(v);
    std::cout << "std::move 传参:";
    reference(std::move(v));
    std::cout << "std::forward 传参:";
    reference(std::forward<T>(v));

}
int main() {
    std::cout << "传递右值:" << std::endl;
    pass(1);

    std::cout << "传递左值:" << std::endl;
    int v = 1;
    pass(v);

    return 0;
}

输出结果为:

传递右值:
普通传参:左值引用
std::move 传参:右值引用
std::forward 传参:右值引用
传递左值:
普通传参:左值引用
std::move 传参:右值引用
std::forward 传参:左值引用

无论传递参数为左值还是右值,普通传参都会将参数作为左值进行转发,所以 std::move 总会接受到一个左值,从而转发调用了reference(int&&) 输出右值引用。

唯独 std::forward 即没有造成任何多余的拷贝,同时完美转发(传递)了函数的实参给了内部调用的其他函数。

std::forward 和 std::move 一样,没有做任何事情,std::move 单纯的将左值转化为右值,std::forward 也只是单纯的将参数做了一个类型的转换,从现象上来看,std::forward<T>(v) 和 static_cast<T&&>(v) 是完全一样的。

原文链接: https://www.cnblogs.com/diegodu/p/9156899.html

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