c++ - 寻求对 std::forward 的澄清

Question

引用std::forward

对于所有重载，返回类型已指定为 T&&(忽略 constexpr)。

但是在下面这个例子所附的描述中:

template<class T>
void wrapper(T&& arg) 
{
    // arg is always lvalue
    foo(std::forward<T>(arg)); // Forward as lvalue or as rvalue, depending on T
}

• 如果对 wrapper() 的调用传递右值 std::string，则 T 是 推导为 std::string(不是 std::string&、const std::string& 或 std::string&&) 和 std::forward 确保右值引用是 传递给 foo。

• 如果对 wrapper() 的调用传递了一个 const 左值 std::string，然后将 T 推导为 const std::string&，并且 std::forward 确保将 const 左值引用传递给 foo。

• 如果对 wrapper() 的调用传递了一个非常量左值 std::string，则 T 推导为 std::string&，而 std::forward 确保非 const 左值引用传递给 foo。

在第一个之后的两个实例中，左值引用而不是右值引用(正如 T&& 所暗示的那样，这种理解是否正确？)已被记录为传递给 foo。

如果上面的理解是正确的，为什么返回值被指定为T&&？

Answer 1

有区别

void f1(int&& a) {}

template<class T>
void f2(T&& a) {}

第一个版本是定义 f1 来处理右值。另一方面，第二个版本是一个模板函数，接受通用(或在某些引用中，转发)引用作为其参数。

要了解 std::forward 的机制，您应该使用不同的参数调用 f2，如:

#include <iostream>

template <class T> void f2(T &&a) { std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << '\n'; }

int main() {
  int a{5};

  f2(5);
  f2(a);

  return 0;
}

当您编译代码时，比如使用 g++，您会从程序中获得以下输出:

./a.out
void f2(T &&) [T = int]
void f2(T &&) [T = int &]

如您所见，在第一次调用中 T 被推断为 int，而在第二次调用中它被推断为 int &。由于引用折叠规则，正如您的问题的评论中已经提到的， T && 会给你 T 而 T& && 会给你T&。简而言之，您观察 T&& 作为返回类型并不意味着函数返回右值引用。实际上，在模板函数中，&& 就像一个恒等运算符。当与 T& 组合时，它会给你 T&;否则，它会给你 T。

有一个really nice talk在 CppCon2016 上，Arthur O'Dwyer 就此主题进行了讨论。也许您可以看一下它以了解模板类型推导规则，这将帮助您阐明 std::forward 行为。