为什么 std::forward 有两个重载？

Question

给定以下引用折叠规则

T& & --> T&
T&& & --> T&
T& && --> T&
T&& && --> T&&

第三条和第四条规则暗示T(ref qualifer) &&是恒等变换，即T&停留在T&，T&&停留在T&&。为什么 std::forward 有两个重载？以下定义不能满足所有目的吗？

template <typename T, typename = std::enable_if_t<!std::is_const<T>::value>>
T&& forward(const typename std::remove_reference<T>::type& val) {
    return static_cast<T&&>(const_cast<T&&>(val));
}

这里 const std::remove_reference<T>& 的唯一目的是不复制。 enable_if 有助于确保函数仅在非 const 值上调用。我不完全确定是否需要 const_cast，因为引用本身不是常量。

由于 forward 总是使用显式模板参数调用，因此我们需要考虑两种情况：

forward<Type&>(val) 这里 forward 中 T 的类型将是 T& 因此 return 类型将是 [=13 的身份转换=]
forward<Type&&>(val) 这里 forward 中 T 的类型将是 T&& 因此 return 类型将是 [=19 的身份转换=]

那么为什么我们需要 http://en.cppreference.com/w/cpp/utility/forward 中描述的两个重载？

注意：我不确定 std::forward 是否曾与 const 类型一起使用，但在那种情况下我禁用了 forward，因为我从来没有见过它被这样使用过。在那种情况下，移动语义也没有真正意义。

Answer 1

Howard Hinnant 在 std::forward() 上的 and paper 是一个不错的起点。

您的实现可以正确处理所有正常用例（T& --> T&、T const& --> T const& 和 T&& --> T&&）。它无法处理的是常见且容易犯的错误，这些错误在您的实现中很难调试，但无法通过 std::forward() 编译。

给出这些定义：

struct Object { };

template <typename T, typename = std::enable_if_t<!std::is_const<T>::value>>
T&& my_forward(const typename std::remove_reference<T>::type& val) {
    return static_cast<T&&>(const_cast<T&&>(val));
}

template <class T>
void foo(T&& ) { }

我可以将非 const 引用传递给 const 对象，两者都是左值类型：

const Object o{};
foo(my_forward<Object&>(o));    // ok?? calls foo<Object&>
foo(std::forward<Object&>(o));  // error

和右值品种：

const Object o{};
foo(my_forward<Object>(o));    // ok?? calls foo<Object>
foo(std::forward<Object>(o));  // error

我可以将左值引用传递给右值：

foo(my_forward<Object&>(Object{}));   // ok?? calls foo<Object&>
foo(std::forward<Object&>(Object{})); // error

前两种情况导致可能修改本应为 const 的对象（如果它们是 const 构造的，则可能是 UB），最后一种情况是传递悬空左值引用。

为什么 std::forward 有两个重载？

Why does std::forward have two overloads?

c++

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