左值的完美转发失败

Question

我有一个实用函数，它遍历一个元组，并为每个元素调用一个带有该元素的函数，最后用所有元组元素的结果调用另一个函数。

为了更好地说明：

存在各种类型的元组tuple<Foo<int>, Bar<double>, Baz<char>>
每种类型 Foo、Bar 和 Baz 都有一个隐式接口 ClassT::data()，其中 returns 对某些内部成员的引用 T& .
您有一个带有签名的函数 void (int, double, char)

实用程序遍历元组成员，提取对内部成员的引用，并使用所需参数调用函数。

问题：完美转发

我尝试使用所谓的 "universal references" 和完美转发来实现该实用程序，从而不需要多个 lvalue/rvalue 和 const/non-const 重载。

而函数的参数类型为

template<typename Tuple>
auto invoke(Tuple&& tuple)

我无法将左值绑定到它。这是为什么？

我问过一个类似的问题，导致这个已经解决了；然而，由于这是一个不相关的问题，我认为这需要一个新问题

ideone 示例：https://ideone.com/lO5JOB

#include <tuple>
#include <iostream>

// sequence

template<size_t...>
struct Sequence
{ };

template<size_t N, size_t... Seq>
struct GenerateSequence : GenerateSequence<N - 1, N - 1, Seq...>
{ };

template<size_t... Seq>
struct GenerateSequence<0, Seq...>
{
    using type = Sequence<Seq...>;
};

// invoke tuple

struct TupleForEachInvoker
{
    template<typename Func, typename ForEachFunc, typename Tuple, size_t... Seq>
    static auto invoke(Func&& func, ForEachFunc&& forEachFunc, Tuple&& tuple, Sequence<Seq...>)
        -> decltype(func(forEachFunc(std::get<Seq>(std::forward<Tuple>(tuple)))...))
    {
        return func(forEachFunc(std::get<Seq>(std::forward<Tuple>(tuple)))...);
    }

    template<typename Func, typename ForEachFunc, typename... Args>
    static auto apply(Func&& func, ForEachFunc&& forEachFunc, std::tuple<Args...>&& args)
        -> decltype(invoke(std::forward<Func>(func),
                           std::forward<ForEachFunc>(forEachFunc),
                           std::forward<std::tuple<Args...>>(args),
                           typename GenerateSequence<sizeof...(Args)>::type()))
    {
        return invoke(std::forward<Func>(func),
                      std::forward<ForEachFunc>(forEachFunc),
                      std::forward<std::tuple<Args...>>(args),
                      typename GenerateSequence<sizeof...(Args)>::type());
    }
};

template<typename Func, typename ForEachFunc, typename Tuple>
inline auto invokeWithMemberFromAll(Func&& func, ForEachFunc&& forEachFunc, Tuple&& tuple)
    -> decltype(TupleForEachInvoker::apply(std::forward<Func>(func),
                                           std::forward<ForEachFunc>(forEachFunc),
                                           std::forward<Tuple>(tuple)))
{
    return TupleForEachInvoker::apply(std::forward<Func>(func),
                                      std::forward<ForEachFunc>(forEachFunc),
                                      std::forward<Tuple>(tuple));
}

// exemplar

template<typename T>
struct Foo
{
    T& data() { return _val; }
    T _val;
};

struct Extract
{
    template<typename T>
    T& operator() (Foo<T>& f) { return f.data(); }
};

int main()
{
    Foo<int>         i { 5 };
    Foo<double>      d { 6. };
    Foo<const char*> s { "hello world" };

    auto cb = [](int& i, const double& d, const char* s)
        {
            std::cout << "i=" << i << ", d=" << d << ", s=" << s << std::endl;

            i += 2;
        };


    // rvalue reference to tuple
    invokeWithMemberFromAll(cb, Extract{}, std::tie(i, d, s));

    std::cout << i.data() << std::endl;

    // lvalue reference to tuple - fails
    auto tuple = std::tie(i, d, s);
    invokeWithMemberFromAll(cb, Extract{}, tuple);

    std::cout << i.data() << std::endl;

}

Answer 1

问题出在您的 apply 函数上 - 它需要 rvalue 类型 std::tuple<Args...>:

template<typename Func, typename ForEachFunc, typename... Args>
    static auto apply(Func&& func, ForEachFunc&& forEachFunc, std::tuple<Args...>&& args)

这是一种可能的修复方法，使用 std::tuple_size 而不是代码中的 sizeof...(Args)：

struct TupleForEachInvoker
{
    template<typename Func, typename ForEachFunc, typename Tuple, size_t... Seq>
    static auto invoke(Func&& func, ForEachFunc&& forEachFunc, Tuple&& tuple, Sequence<Seq...>)
        -> decltype(func(forEachFunc(std::get<Seq>(std::forward<Tuple>(tuple)))...))
    {
        return func(forEachFunc(std::get<Seq>(std::forward<Tuple>(tuple)))...);
    }

    template<typename Func, typename ForEachFunc, typename Tuple>
    static auto apply(Func&& func, ForEachFunc&& forEachFunc, Tuple&& args)
        -> decltype(invoke(std::forward<Func>(func),
                           std::forward<ForEachFunc>(forEachFunc),
                           std::forward<Tuple>(args),
                           typename GenerateSequence<std::tuple_size<std::decay_t<Tuple>>::value>::type()))
    {
        return invoke(std::forward<Func>(func),
                      std::forward<ForEachFunc>(forEachFunc),
                      std::forward<Tuple>(args),
                      typename GenerateSequence<std::tuple_size<std::decay_t<Tuple>>::value>::type());
    }
};

template<typename Func, typename ForEachFunc, typename Tuple>
inline auto invokeWithMemberFromAll(Func&& func, ForEachFunc&& forEachFunc, Tuple&& tuple)
    -> decltype(TupleForEachInvoker::apply(std::forward<Func>(func),
                                           std::forward<ForEachFunc>(forEachFunc),
                                           std::forward<Tuple>(tuple)))
{
    return TupleForEachInvoker::apply(std::forward<Func>(func),
                                      std::forward<ForEachFunc>(forEachFunc),
                                      std::forward<Tuple>(tuple));
}

Live Demo

Answer 2

template<typename Func, typename ForEachFunc, typename... Args>
static auto apply(Func&& func, ForEachFunc&& forEachFunc, std::tuple<Args...>&& args)

第三个参数是右值tuple，不是转发引用的元组，也不是对元组的转发引用。

通用引用（目前在开发中的 C++1z 标准中称为 "forwarding references"）通常需要推导类型。他们确实要求应用 && 的类型可以是引用类型或非引用类型。 std::tuple<?> 始终是非引用类型，因此 && 使其成为右值引用，而不是转发引用，如 std::tuple<?>&&.

您从 Tuple&& 切换到 std::tuple<?>&& 似乎没有任何原因，只是为了计算 Args... 的数量。如果我是对的，那么 std::tuple_size<std::decay_t<Tuple>>{} 等于 sizeof...(Args).

左值的完美转发失败

perfect forwarding failing for lvalues

c++

perfect-forwarding

c++11

stdtuple

问题：完美转发