c++ - 如何创建可变参数模板函数来移动参数值并处理左值和右值？

Question

我想用实现相同功能的可变参数模板替换这些宏。

#define SHFT2( a, b, c ) do { (a) = (b); (b) = (c); } while(0)
#define SHFT3( a, b, c, d ) do { (a) = (b); (b) = (c); (c) = (d); } while(0)
#define SHFT4( a, b, c, d, e ) do { (a) = (b); (b) = (c); (c) = (d); (d) = (e); } while(0)

我有一个适用于左值的解决方案

template<typename T, typename... Ts>
T first(T t, Ts... ts)
{
    return t;
}

template<typename T>
void shift(T t)
{
    // do nothing
}

template<typename T, typename... Ts>
void shift(T& t, Ts&... ts)
{
    t = first(ts...);
    shift(ts...);
}

例如，这行得通

int w = 1;
int x = 2;
int y = 3;
int z = 4;

shift(w, x, y, z);

printf("%d %d %d %d\n", w, x, y, z); // 2 3 4 4

但我希望能够在最后移入一个右值

shift(w, x, y, z, 5);

printf("%d %d %d %d\n", w, x, y, z); // expect 2 3 4 5

我收到这个错误

test.cpp:31:2: error: no matching function for call to 'shift'
        shift(w, x, y, z, 5);
        ^~~~~
test.cpp:16:6: note: candidate function [with T = int, Ts = <int, int, int, int>] not viable: expects an l-value for 5th
      argument
void shift(T& t, Ts&... ts)
     ^
test.cpp:10:6: note: candidate function template not viable: requires single argument 't', but 5 arguments were provided
void shift(T t)

因为您不能引用右值。

我怎样才能使这两种情况都有效？

Answer 1

您可以使用转发引用参数来接受左值和右值，以及std::forward “转发”原始参数的值类别，即将参数转换为匹配的值类别。

template <typename T>
void shift(T&& t) {
    // do nothing
}

template<typename T1, typename T2, typename... Ts>
void shift(T1&& t1, T2&& t2, Ts&&... ts) {
    std::forward<T1>(t1) = std::forward<T2>(t2);
    shift(std::forward<T2>(t2), std::forward<Ts>(ts)...);
}

在这里，std::forward<T1>(t1)确保 t1如果参数是左值，将被分配为左值，如果参数是右值，则将被分配为右值。例如，shift(42, x)不会编译，因为类型为 int 的右值无法分配给。

std::forward<T2>(t2)确保如果 t2 的参数是一个左值，它将被复制，而如果它是一个右值，它将尽可能被移动。

std::forward<T2>(t2)和 std::forward<Ts>(ts)...将值类别信息传递给递归调用。