完美转发
完美转发(perfect forwarding)问题是指函数模板在向其他函数转发(传递)自身参数(形参)时该如何保留该参数(实参)的左右值属性的问题。也就是说函数模板在向其他函数转发(传递)自身形参时,如果相应实参是左值,它就应该被转发为左值;同样如果相应实参是右值,它就应该被转发为右值。这样做是为了保留在其他函数针对转发而来的参数的左右值属性进行不同处理(比如参数为左值时实施拷贝语义;参数为右值时实施移动语义)的可能性。如果将自身参数不分左右值一律转发为左值,其他函数就只能将转发而来的参数视为左值,从而失去针对该参数的左右值属性进行不同处理的可能性。
转发型引用的引入主要是为了解决完美转发问题。在函数模板中需要保留左右值属性的参数,也就是要被完美转发的参数须被声明为转发型引用类型,即参数必须被声明为T&&类型,而T必须被包含在函数模板的模板参数列表之中。按照转发型引用类型形参的特点,该形参将根据所对应的实参的左右值属性而分别蜕变成左右值引用。但无论该形参成为左值引用还是右值引用,该形参在函数模板内都将成为左值。这是因为该形参有名字,左值引用是左值,具名右值引用也同样是左值。如果在函数模板内照原样转发该形参,其他函数就只能将转发而来的参数视为左值,完美转发任务将会失败。
#include<iostream>
using namespace std;
struct X {};
void inner(const X&) {cout << "inner(const X&)" << endl;}
void inner(X&&) {cout << "inner(X&&)" << endl;}
template<typename T>
void outer(T&& t) {inner(t);}
int main()
{
X a;
outer(a);
outer(X());
}
//inner(const X&)
//inner(const X&)
std::forward()
要在函数模板中完成完美转发转发型引用类型形参的任务,我们必须在相应实参为左值,该形参成为左值引用时把它转发成左值,在相应实参为右值,该形参成为右值引用时把它转发成右值。此时我们需要标准库函数std::forward()。
标准库函数 std::forward<T>(t) 有两个参数:模板参数 T 与 函数参数 t。函数功能如下:
当T为左值引用类型U&时,t 将被转换为无名左值引用(左值,类型为U&)。 当T为非引用类型U或右值引用类型U&&时,t 将被转换为无名右值引用(右值,类型为U&&)。使用此函数,我们在函数模板中转发类型为T&&的转发型引用参数 t 时,只需将参数 t 替换为std::forward<T>(t)即可完成完美转发任务。这是因为
如果 t 对应的实参为左值(类型为U&),模板参数T将被推导为引用类型U&,t 成为具名左值引用(类型为U&),std::forward<T>(t)就会把 t 转换成无名左值引用(左值,类型为U&)。 如果 t 对应的实参为右值(类型为U&&),模板参数T将被推导为非引用类型U,t 成为具名右值引用(类型为U&&),std::forward<T>(t)就会把 t 转换成无名右值引用(右值,类型为U&&)。









