Comment std::forward facilite le transfert parfait des références Lvalue et Rvalue

En C, std::forward joue un rôle crucial dans la réalisation transfert parfait, qui garantit que les arguments sont transmis aux fonctions avec leur catégorie de valeur d'origine préservée. Ce comportement peut être particulièrement déroutant lorsqu'il s'agit de références lvalue et rvalue.

Distinction Lvalue vs. Rvalue

"S'il a un nom, c'est une lvalue." Bien que ce dicton soit généralement vrai, il n'explique pas complètement le comportement de std::forward lorsqu'il s'agit de thing&& x contre thing& x.

Références Lvalue (thing& x)

Lorsqu'un argument est passé par une référence lvalue, il reste une référence lvalue au sein de la fonction. Les références Lvalue sont toujours liées à un emplacement mémoire spécifique nommé.

Références Rvalue (thing&& x)

En revanche, lorsqu'un argument est passé par une référence rvalue, il peut être une référence rvalue ou une référence lvalue convertie. Une référence rvalue est liée à un objet temporaire ou à une valeur en cours de déplacement.

Comment fonctionne std::forward

std::forward est défini par un paramètre spécial tableau de conversion. Son objectif principal est de convertir une référence de n’importe quel type en une référence rvalue. Cette conversion ne modifie pas la catégorie de valeur de l'argument d'origine.

Exemple : Perfect Forwarding utilisant std::forward

Considérez une fonction de modèle perfectSet qui accepte un argument T&& :

template
void perfectSet(T&& t) {
    set(std::forward(t));
}

Maintenant, lorsque perfectSet est appelé avec une lvalue, le type T dans la fonction instanciée est déduit comme T&. La conversion std::forward garantit que l'argument est transmis pour être défini comme référence lvalue.

std::vector v;
perfectSet(v); // lvalue reference passed to set

Cependant, si perfectSet est appelé avec une rvalue, T est déduit comme T&& et std::forward convertit l'argument en référence rvalue, permettant de déplacer la sémantique dans set:

perfectSet(makeAndFillVector()); // rvalue reference passed to set

Conclusion

std::forward est un outil puissant qui facilite le transfert parfait en préservant la catégorie de valeur des arguments transmis aux fonctions. Cela permet un transfert de valeurs efficace et sûr, garantissant des performances optimales et l'exactitude du code.