使用 lambda 完美转发 pair.second

Question

为什么此代码段无法编译？

#include <iostream>
#include <vector>
#include <ranges>
#include <unordered_map>

namespace vw = std::ranges::views;

int main()
{
    auto get_second = [](auto&& pair) constexpr noexcept -> decltype(auto)
                      { return std::forward<decltype(pair)>(pair).second; };
    
    std::unordered_map<unsigned, std::pair<double, char> > m = {{5, {0., 'a'}}};
    

    for (auto& [d, c] : m | vw::transform(get_second))
        c = 'b';

    for (auto const& pair : m)
        std::printf("(%u, (%.3f, %c))\n", pair.first, pair.second.first, pair.second.second);
}

错误，使用gcc是：

main.cpp: In function 'int main()':
main.cpp:16:53: error: cannot bind non-const lvalue reference of type 'std::pair<double, char>&' to an rvalue of type 'std::__success_type<std::pair<double, char> >::type' {aka 'std::pair<double, char>'}
   16 |     for (auto& [d, c] : m | vw::transform(get_second))
      |                                                     ^

-> decltype(auto) 不应该解析为 std::pair<double, char>& 吗？如果我用 -> std::pair<double, char>& 替换 -> decltype(auto) 它会按预期工作。

Answer 1

Shouldn't -> decltype(auto) evaluate to std::pair<double, char>&?

没有。这是一个更简单的例子：

struct X {
    int i;
};

X x{42};
decltype(auto) i = x.i;

i 是 int 还是 int&？这是一个 int。 decltype(auto) 通过将 decltype(...) 应用到 right-hand 端来派生其类型。 decltype(x.i) 只是给你成员的类型，即 int。

为了获得 int& 你必须做：

decltype(auto) i = (x.i);

因为现在我们得到的类型是decltype((x.i))，它产生int&.

decltype 有一个 special rule 用于未加括号的访问 - 所以添加括号可以避免它。这就是 decltype(x.i) 和 decltype((x.i)) 可以不同的原因。一旦我们回避了那个，T 类型的左值上的 decltype 会产生 T& 类型。 x.i 是 int 类型的左值，所以我们得到 int&.

请注意，如果成员 i 的类型为 int&，那么 decltype(x.i) 和 decltype((x.i)) 都将是 int&.

回到最初的例子，您可以选择将返回的表达式括起来（并删除不必要的 constexpr）：

auto get_second = [](auto&& pair) noexcept -> decltype(auto)
                  { return (FWD(pair).second); };

或者只是知道因为我们正在做 class 成员访问，这永远不会是纯右值，所以我们可以简化为使用 auto&&（不需要额外的括号）：

auto get_second = [](auto&& pair) noexcept -> auto&&
                  { return FWD(pair).second; };

标准库本身也带有简写形式：

for (auto& [d, c] : m | vw::transform(get_second))

您可以改写：

for (auto& [d, c] : m | vw::values)

（或 elements<1>，以防您需要其他元素）。

最后，视图命名空间的短名称的典型选择是 rv（而不是 vw）。或者只使用 views.

使用 lambda 完美转发 pair.second

Perfect forwarding of pair.second using a lambda

c++

lambda

perfect-forwarding

c++20