C++中的变长参数深入理解

2020-01-06 15:53:16刘景俊

逗号表达式方式展开,利用数组的参数初始化列表和逗号表达式,逐一执行print每个参数。


template<class T>
void print(T arg)
{
 std::cout << typeid(T).name() << " " << arg << std::endl;
}

template<class... Args>
void test(Args... args)
{
 int arr[] = { (print(args), 0)... };
}

test(0, 0, 0L);

output:
int 0
int 0
long 0

2.2变长参数类模板

变长参数类模板,一般情况下可以方便我们做一些编译期计算。可以通过偏特化和递归推导的方式依次展开模板参数。


template<class T, class... Types>
class Test
{
public:
 enum {
  value = Test<T>::value + Test<Types...>::value,
 };
};

template<class T>
class Test<T>
{
public:
 enum {
  value = sizeof(T),
 };
};

Test<int, int, long> test;
std::cout << test.value;

output: 12

2.3右值引用和完美转发

对于变长参数函数模板,需要将形参包展开逐个处理的需求不多,更多的还是像本文的MemNew这样的需求,最终整个传入某个现有的函数。我们把重点放在参数的传递上。

要理解右值引用,需要先说清楚左值和右值。左值是内存中有确定存储地址的对象的表达式的值;右值则是非左值的表达式的值。const左值不可被赋值,临时对象的右值可以被赋值。左值与右值的根本区别在于是否能用&运算符获得内存地址。


int i =0;//i 左值
int *p = &i;// i 左值
int& foo();
foo() = 42;// foo() 左值
int* p1 = &foo();// foo() 左值

int foo1();
int j = 0;
j = foo1();// foo 右值
int k = j + 1;// j + 1 右值
int *p2 = &foo1(); // 错误,无法取右值的地址
j = 1;// 1 右值

理解左值和右值之后,再来看引用,对左值的引用就是左值引用,对右值(纯右值和临终值)的引用就是右值引用。

如下函数foo,传入int类型,返回int类型,这里传入函数的参数0和返回值0都是右值(不能用&取得地址)。于是,未做优化的情况下,传入参数0的时候,我们需要把右值0拷贝给param,函数返回的时候需要将0拷贝给临时对象,临时对象再拷贝给res。当然现在的编译器都做了返回值优化,返回对象是直接创建在返回后的左值上的,这里只用来举个例子


int foo(int param)
{
 printf("%d", param);
 return 0;
}

int res = foo(0);

显然,这里的拷贝都是多余的。可能我们会想要优化,首先将参数int改为int& , 传入左值引用,于是0无法传入了,当然我们可以改成const int& ,这样终于省去了传参的拷贝。