std::reference_wrapper,构造函数实现解释

Question

一直在努力理解std::reference_wrapper、from here的实现，具体如下：

namespace detail {
template <class T> constexpr T& FUN(T& t) noexcept { return t; }
template <class T> void FUN(T&&) = delete;
}
 
template <class T>
class reference_wrapper {
public:
  // types
  typedef T type;
 
  // construct/copy/destroy
  template <class U, class = decltype(
    detail::FUN<T>(std::declval<U>()),
    std::enable_if_t<!std::is_same_v<reference_wrapper, std::remove_cvref_t<U>>>()
  )>
  constexpr reference_wrapper(U&& u) noexcept(noexcept(detail::FUN<T>(std::forward<U>(u))))
    : _ptr(std::addressof(detail::FUN<T>(std::forward<U>(u)))) {}
  reference_wrapper(const reference_wrapper&) noexcept = default;
 
  // assignment
  reference_wrapper& operator=(const reference_wrapper& x) noexcept = default;
 
  // access
  constexpr operator T& () const noexcept { return *_ptr; }
  constexpr T& get() const noexcept { return *_ptr; }
 
  template< class... ArgTypes >
  constexpr std::invoke_result_t<T&, ArgTypes...>
    operator() ( ArgTypes&&... args ) const {
    return std::invoke(get(), std::forward<ArgTypes>(args)...);
  }
 
private:
  T* _ptr;
};

虽然 std::reference_wrapper 的实现已经被讨论 and ，但是它的 none 讨论了我感到困惑的构造函数实现。我的困惑是： 1.) 构造函数是一个模板函数，采用不同于模板 class 参数 T 的类型参数 (U)。我已经看到 class 的成员函数是模板函数，并且取决于不同的类型参数，然后是模板的类型参数 class，但我想不出它在这里是如何工作的。有一个相关问题 here，但我无法将其与我的困惑联系起来。 2.)我看到构造函数中的第二个类型参数进一步用于 sfinae 一些东西，但我不明白 detail::FUN<T>(std::declval<U>()) 是如何计算的。

有人可以解释一下吗？

编辑：这是从 microsoft.docs 添加的示例。的一个片段例如：

    int i = 1;
    std::reference_wrapper<int> rwi(i);  // A.1
    rwi.get() = -1;
    std::cout << "i = " << i << std::endl; //Prints -1

随着 reference_wrapper 的实现，从 A.1 开始，reference_wrapper 的构造函数是如何调用的？假设 detail::FUN<T>(std::declval<U>() 将用 detail::FUN<T>(std::declval<int>() 调用，应该是替换失败，因为 deleted 过载（假设 std::declval<int> 将被读取为对 int 的右值引用）。我在这里错过了什么？

Answer 1

当您想要“转发引用”的行为时可以使用这种技术，U&& 在这种情况下，但同时限制可以绑定到它的内容。

T 的推导由下面提供的推导指南提供帮助。 detail::FUN<T>(std::declval<U>()) 用于确保当 U 被推断为右值引用时禁用构造函数，方法是选择已删除的重载并生成无效表达式。如果 U 是另一个引用包装器，它也会被禁用，在这种情况下，应该选择复制构造函数。

以下是有效和无效 reference_wrapper 的几个示例：

int i = 1; 

// OK: FUN<int>(std::declval<int&>()) is valid
std::reference_wrapper<int> rwi(i); 

// error: forming pointer to reference
std::reference_wrapper<int&> rwi2(i); 

// OK, uses deduction guide to find T = int
std::reference_wrapper rwi3(i);
std::reference_wrapper rwi4(++i);

// error: cannot deduce T, since there is no deduction guide for
// rvalue reference to T
std::reference_wrapper rwi5(std::move(i));

// error: substitution failure of FUN<int>(int&&)
std::reference_wrapper<int> rwi6(std::move(i));
std::reference_wrapper<int> rwi7(i++);
std::reference_wrapper<int> rwi8(i + i);
std::reference_wrapper<int> rwi9(2);

如您所见，对已删除 FUN<T>(T&&) 的调用仅在最后 4 种情况下起作用：当您明确指定 T，但尝试从右值构造时。

std::reference_wrapper,构造函数实现解释

std::reference_wrapper, constructor implementation explaination

c++

templates

decltype

reference-wrapper

declval