c++ - 为什么转发引用需要 std::forward

Question

<分区>

Answer 1

x 不是 foo 中的右值引用吗？

不，x 是 foo 中的左值(它有名称和地址)类型为右值引用。将其与引用折叠规则和模板类型推导规则相结合，您会发现您需要 std::forward 来获得正确的引用类型。

基本上，如果您作为 x 传递给的是一个左值，比如说 int，那么 T 会被推断为 int& 。然后 int && & 变为 int& (由于引用折叠规则)，即左值引用。

另一方面，如果你传递一个右值，比如 42，那么 T 被推导为 int，所以最后你int&& 作为 x 的类型，即右值。基本上这就是 std::forward 所做的:将结果转换为 T&&，就像一个

static_cast<T&&>(x)

由于引用折叠规则，它成为 T&& 或 T&。

它的用处在泛型代码中变得很明显，在泛型代码中您可能事先不知道您将获得右值还是左值。如果您不调用 std::forward 而只执行 f(x)，则 x 将始终是左值，因此您将在需要时失去 move 语义，并可能最终得到不必要的拷贝等。

您可以看到其中差异的简单示例:

#include <iostream>

struct X
{
    X() = default;
    X(X&&) {std::cout << "Moving...\n";};
    X(const X&) {std::cout << "Copying...\n";}
};

template <typename T>
void f1(T&& x)
{
    g(std::forward<T>(x));
}

template <typename T>
void f2(T&& x)
{
    g(x);
}

template <typename T>
void g(T x)
{ }

int main()
{
    X x;
    std::cout << "with std::forward\n";
    f1(X{}); // moving

    std::cout << "without std::forward\n";
    f2(X{}); // copying
}

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