C++11 std::function 和完美转发

Question

为什么 C++ 标准中 std::function<>::operator() 的定义是:

R operator()(ArgTypes...) const;

而不是

R operator()(ArgTypes&&...) const;

?

有人会认为要正确转发参数，我们需要 && 然后使用 std::forward<ArgTypes>...转接调用时在函数体中？

我部分重新实现了 std::function 来测试它，我发现如果我使用 &&，当我稍后尝试按值传递参数时，我会从 g++ 中得到“无法将 'xxx' 左值绑定(bind)到 'xxx&&'”运算符(operator)()。我认为我对右值/转发概念有足够的了解，但我仍然无法理解这一点。我错过了什么？

Answer 1

仅当函数本身(在本例中为 operator())被模板化并且模板参数被推导出时，完美转发才有效。对于 std::function，您从 class 本身的模板参数中获取 operator() 参数类型，这意味着它们永远不会从任何论点推导出来。

完美转发背后的全部技巧是模板参数推导部分，与引用折叠一起，就是完美转发。

我只是方便地链接到 my other answer about std::forward在这里，我解释了完美转发(和 std::forward)的工作原理。

请注意，std::function 的 operator() 不需要完美转发，因为用户自己决定参数应该是什么。这也是你不能只将 && 添加到 operator() 的原因；举个例子:

void foo(int){}

int main(){
  // assume 'std::function' uses 'ArgTypes&&...' in 'operator()'
  std::function<void(int)> f(foo);
  // 'f's 'operator()' will be instantiated as
  // 'void operator()(int&&)'
  // which will only accept rvalues
  int i = 5;
  f(i); // error
  f(5); // OK, '5' is an rvalue
}