为什么我的 forward_ 函数对右值不起作用？

Question

我已经了解 std::move 的工作原理并实现了我自己的版本，仅供练习。现在我想了解 std::forward 是如何工作的：

到目前为止我已经实现了这个：

#include <iostream>


template <typename T>
T&& forward_(T&& x)
{
    return static_cast<T&&>(x);
}


/*template <typename T>
T&& forward_(T& x)
{
    return static_cast<T&&>(x);
}*/

void incr(int& i)
{
    ++i;
}

void incr2(int x)
{
    ++x;
}

void incr3(int&& x)
{
    ++x;
}

template <typename T, typename F>
void call(T&& a, F func)
{
    func(forward_<T>(a));
}


int main()
{

    int i = 10;
    std::cout << i << '\n';
    call(i, incr);
    std::cout << i << '\n';

    call(i, incr2);
    std::cout << i << '\n';

    call(0, incr3); // Error: cannot bind rvalue reference of type int&& to lvalue of type int.

    std::cout << "\ndone!\n";
}

为什么我必须提供采用左值引用的重载 forward(T&) 版本？据我了解，转发引用可以根据其参数的类型产生左值或右值。因此，将纯右值文字 0 与采用类型 int&& 的右值引用的 incr3 函数一起传递给 call 通常不需要 forward<T>(T&)？！

如果我取消对 forward_(T&) 版本的注释，它工作正常！？
我仍然很困惑：为什么如果我只使用 forward_(T&) 版本它是否适用于任何值类别？那么让转发参考的意义何在forward_(T&&)？

如果我取消对采用左值引用 T& 的版本和采用转发引用 T&& 的版本的注释，那么代码可以正常工作，并且我在其中添加了一些消息两者都检查哪个叫了。结果是 T&& 从未调用过的那个！

  template <typename T>
  T&& forward_(T& x)
  {
      std::cout << "forward_(T&)\n";
      return static_cast<T&&>(x);
  }

  template <typename T>
  T&& forward_(T&& x)
  {
      std::cout << "forward_(T&&)\n";
      return static_cast<T&&>(x);
  }

我的意思是运行我上面显示的驱动程序中的相同代码。

Answer 1

如果您手动指定 T（而不是让编译器推断它），T&& 引用将不再是转发引用。如果 T 不是左值引用，则 T&& 是右值引用并且不接受左值。

例如，如果你做forward_<int>(...)，那么参数是一个右值引用，...只能是一个右值。

但是如果你这样做forward_(...)，那么这个参数是一个转发引用并且...可以有任何值类别。（虽然这样称呼它是没有意义的，因为 forward_(x) 将具有与 x 本身相同的值类别。）

Answer 2

很明显你在想为什么有两个版本的std::forward；一个采用对类型参数 T& 的左值引用，另一个采用对类型参数的通用引用（转发）。 T&&.

在您的情况下，您正在使用函数模板 call 内部的 forward_，该模板也具有转发引用。问题在于，即使 call 函数使用右值调用，它也始终使用 forward_ 作为左值，因为 call 无法在没有对象（参数）的情况下传递其参数。请记住，对象的名称是一个 lvlaue，即使它是从右值初始化的。这就是为什么在您的示例中总是调用 forward_(T&) 的原因。

现在你问为什么有二版转发引用？它非常简单，您可能已经猜到了：它用于 r 值（值而不是那些对象的名称）。

这是一个例子：

template <typename T>
T&& forward_(T& x)
{
    std::cout << "forward_(T&)\n";
    return static_cast<T&&>(x);
}

template <typename T>
T&& forward_(T&& x)
{
    std::cout << "forward_(T&&)\n";
    return static_cast<T&&>(x);
}

int main()
{

    int i = 10;
    forward_(i); // forward(T&)  (1)
    forward_(5); // forward(T&&) (2)
    forward_("Hi"); // forward(T&) (3)
}

为什么我的 forward_ 函数对右值不起作用？

Why doesn't my forward_ function work for rvalues?

c++

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