模板完美转发类

Question

假设我有一个模板class，例如 template<int n, int m> class Matrix

有没有办法定义矩阵乘法运算符 * 以便

* 的参数可以是左值或右值引用
*从其参数

我的想法是这样的

template< int n,int k, int m, template<int,int> class T1, template<int, int> class T2, template<int,int>class T3 >
 T3<n,m> operator*(T1<n,k>&&, T2<k,m>&&)//does not work

当我尝试运行上面的代码（以明显的方式填充主体）时，我得到一个错误：

Cannot convert from Matrix<1,1> to Matrix<1,1>&&

当参数是左值时。

Answer 1

是的。来自我自己的代码：

template
<
    int LeftColumnsRightRows, int LeftRows,
    int RightColumns
>
Matrix<RightColumns, LeftRows> operator*(Matrix<LeftColumnsRightRows, LeftRows> const& a, Matrix<RightColumns, LeftColumnsRightRows> const& b)

而且我不知道您为什么要花 && 秒。如果要将其他两种类型转换为矩阵，然后将它们相乘，则应在乘法运算符之外进行转换。

Answer 2

正如之前的回答所解释的那样，我也会简单地坚持 const 引用。但是为了阐明为什么您的代码不起作用，完美转发仅在您使用 对 cv 不合格模板参数的右值引用 时适用。通俗地说，它必须只是 T&&，其中 T 是函数模板参数：

template<class T>
void ForwardMe(T&& t)
{
    DoSomething(std::forward<T>(t));
}

这个想法是，当传递一个左值时，编译器将能够将 T 推断为 type&（因此由于引用折叠规则，函数签名变为 void ForwardMe(type&)），或者在右值的情况下只是 type（签名变为 void ForwardMe(type&&)）。

在您的示例中，您执行如下操作：

template<int N, template<int> class T>
void ForwardMe(T<N>&& t)
{
    // ...
}

这并没有像您预期的那样工作，因为编译器无法推断出 T 是对某物的引用，因此您无法进行完美转发。因此，函数参数 t 将仅匹配右值引用。

由于 const 引用可以绑定到临时对象，因此在上面的示例中使用 const T<N>& 将解决您的问题。但是如果你真的想同时支持左值和右值输入（因为你喜欢在适当的地方使用移动语义），你有两个选择：

为所有 4 种排列编写重载：左值*左值、左值*右值、右值*左值、右值*右值。
编写通用函数模板，使用SFINAE限制输入类型

后者类似于：

#include <type_traits>

template<class L, class R>
struct MatrixMulResult_helper;
template<int n, int m, int k, template<int, int> class T>
struct MatrixMulResult_helper<T<n, m>, T<m, k>> { using type = T<n, k>; };

template<class L, class R>
using MatrixMulResult = typename MatrixMulResult_helper<L, R>::type;

template<class L, class R>
MatrixMulResult<std::decay_t<L>, std::decay_t<R>>
operator*(L&& lhs, R&& rhs)
{
    // ...
}

编译器现在可以自由推断 L 和 R 作为参考。 MatrixMulResult<> 确保仅当 L 和 R 的（衰减类型）分别具有 T<n,m> 和 T<m,k> 形式时才定义此函数。它returns一个T<n,k>.

模板完美转发类

Perfect forwarding with template classes

c++

templates

rvalue-reference