effective_modern_c++ Item24_P158_1

 1template<typename T>
 2void f(T&& param); // param is a universal reference
 3
 4// lvalue passed to f; param's type is
 5// Widget& (i.e., an lvalue reference)
 6Widget w;
 7f(w); 
 8
 9// rvalue passed to f; param's type is
10// Widget&& (i.e., an rvalue reference)
11f(std::move(w));

这里涉及到 C++11 引入的右值引用和"完美转发"的概念，以及模板类型推导与引用折叠规则。

首先，当我们看到 T&& 的形式，并且 T 是一个模板参数，这通常被称为"通用引用"或"转发引用"。这种引用的类型推导会受到传递给它的实参的影响。

传递 lvalue:

当你有如下代码：

1Widget w;
2f(w);  // lvalue passed to f

在这种情况下，因为 w 是一个 lvalue，模板类型推导会使 T 成为 Widget&，这样 param 的类型（T&&）就变成了 Widget& &&。根据 C++ 的引用折叠规则，Widget& && 会折叠成 Widget&，所以 param 的类型是 lvalue 引用。

传递 rvalue:

当你有如下代码：

1f(std::move(w));  // rvalue passed to f

std::move(w) 返回一个右值引用，所以这里传递给 f 的是一个 rvalue。在这种情况下，模板类型推导会使 T 成为 Widget，因此 param 的类型（T&&）就是 Widget&&，即 rvalue 引用。

总结：

对于 lvalue，T 被推导为 lvalue 引用类型，因此 T&& 成为 lvalue 引用。
对于 rvalue，T 被推导为普通类型（非引用），因此 T&& 保持为 rvalue 引用。

这种模式允许函数模板 f 能够接受任何类型的参数，无论是 lvalue 还是 rvalue，并且通过 std::forward（与 std::move 类似，但它根据参数的类型来决定是否应该移动）实现完美转发。这是 C++11 及其后续版本中用于实现像 std::make_shared、std::make_unique 和 std::thread 之类的库功能的关键技术。

引用折叠是 C++11 引入的一个规则，主要用于处理模板和右值引用时可能出现的复合引用类型。规则如下：

T& & 折叠为 T&
T& && 折叠为 T&
T&& & 折叠为 T&
T&& && 折叠为 T&&

基本上，只要你有任何形式的 lvalue 引用 (&)，结果总是一个 lvalue 引用。只有当两个引用都是 rvalue 引用 (&&) 时，结果才是 rvalue 引用。

为什么需要引用折叠规则呢？

主要是因为模板和类型推导，尤其是在使用通用引用（也称为转发引用）时。例如：

1template<typename T>
2void foo(T&& arg) {
3    // ...
4}

在这种情况下，T&& 是一个通用引用，它可以绑定到 lvalue 或 rvalue。当绑定到 lvalue 时，T 被推导为 Type&，因此 T&& 实际上变为 Type& &&，根据引用折叠规则，它折叠为 Type&。

这种行为允许我们在模板中实现所谓的"完美转发"，这意味着我们可以精确地将传递给函数的参数转发（或传递）给另一个函数，同时保持其原始的值类别（lvalue 或 rvalue）。

TimeTrain

effective_modern_c++ Item24_P158_1

Related Posts