如何使用模板推导类型为右值和左值引用获取不同的重载？

Question

我有一个函数 foo 通过引用获取参数，我希望它对右值和左值引用采取不同的操作。（我还应该提到 foo() 尊重常量；它不会改变引用的值。）我知道如果我写：

template <typename T> foo(T&& x);

我声明了一个 forwarding reference，而不是一个右值引用，意思是这样的：

template <typename T> foo(const T& x);
template <typename T> foo(T&& x);

可能得不到我想要的。

所以，我的问题是：影响两种引用之间不同行为的正确方法是什么？

Answer 1

您可以为 c++11 使用标签调度或为 c++17 使用 if constexpr。诸如此类。

template <typename T> 
void foo(T&& x)
{
    foo(std::addressof(x), typename std::is_lvalue_reference<T>::type{});
}
void foo(void const *value, std::true_type)
{
   // do something on lvalue
}
void foo(void const *value, std::false_type)
{
   // do something on rvalue
}

您需要保存有关该类型的信息，尽管稍后 reinterpret_cast 该指针。或者更好的建议：

template <typename T> 
void foo(T&& x)
{
    foo(std::forward<T>(x), typename std::is_lvalue_reference<T>::type{});
}
template <typename T>
void foo(T &&value, std::true_type)
{
   // do something on lvalue
}
template <typename T>
void foo(T &&value, std::false_type)
{
   // do something on rvalue
}

Answer 2

您可以有一个左值引用重载和一个转发引用重载：

template <typename T> void foo(T& ) { ... }
template <typename T> void foo(T&& ) { ... }

对于左值，首选第一个重载。对于右值，只有第二个重载是可行的。

如果你想要的是一个 const 左值引用重载和一个非 const 右值引用重载，那么你只需要在转发引用的情况下添加一个约束：

template <typename T> void foo(T const& ) { ... }
template <typename T, REQUIRES(!std::is_reference<T>::value)>
void foo(T&& ) { ... }

其中 REQUIRES 是您选择的方法。现在，对于我们的四个案例：

非常量，左值：只有第一个可行
const 左值：只有第一个可行
非常量，右值：两者都可行，第二个更好匹配
const 右值：都可行，第 2 个 ~~更专业~~ 更好匹配

Answer 3

代码调度是最简单的解决方案。

namespace details {
  template <typename T>
  void foo(std::true_type is_lvalue, const T& x) {
    std::cout << x << " is an lvalue\n";
  }
  template <typename T>
  void foo(std::false_type is_lvalue, T&& x) {
    std::cout << x << " is an rvalue\n";
  }
}
template <typename T>
void foo(T&& t) {
  return details::foo(
    typename std::is_lvalue_reference<T>::type{},
    std::forward<T>(t)
  );
}

当您实际上不想支持为重载解析目的选择的两个版本时，SFINAE 是严重的矫枉过正。

Answer 4

自从这个问题之后，情况发生了变化，因为 C++17 的情况有所好转 :)（取决于您喜欢这种模式的方式）。

这可以在没有任何搞笑业务的情况下实现 std::enable_if 然而，它只是把搞笑业务放在别处，但我更喜欢它：

template <typename T>
struct Fn
{
    Fn(T &&);
    Fn(T const & v);
};

这两个构造函数是模板类型的重载。如果您需要 return 一个值，只需将其存储在 class 中并添加一个转换运算符。编译器使用构造函数来推断 class 模板类型。

缺点是，您需要运行用大括号代替方括号。

当然，link 可以玩： https://godbolt.org/z/oNzURY

同样的模式也适用于 C++11，但是嗯，不是那么好：

template <typename T>
bool Foo(T && value)
{
    return Fn<typename std::decay<T>::type>(std::forward<T>(value));
}

https://godbolt.org/z/6yvf7W

如何使用模板推导类型为右值和左值引用获取不同的重载？

How to get different overloads for rvalue and lvalue references with a template-deduced type?

c++

templates

rvalue-reference

c++11

forwarding-reference