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为什么 std::forward 使用恒等模板来禁用模板参数推导?

发布于2024-11-09
浏览:252

Why does std::forward use the identity template to disable template argument deduction?

使用 std::forward 禁用模板参数推导以确保正确转发

考虑 VS2010 中 std::forward 的定义:

template inline
_Ty&& forward(typename identity<_Ty>::type& _Arg)
{   // forward _Arg, given explicitly specified type parameter
    return ((_Ty&&)_Arg);
}

身份模板的目的是禁用模板参数推导。为什么这在这种情况下至关重要?

模板参数推导会导致错误的类型推导。如果对类型 X 的对象的右值引用传递给参数类型为 T& 的模板函数,则模板实参推导会将 T 推断为 X,从而产生参数类型 X&。然而,对于完美转发,参数是左值,因为它有名称。因此,在 std::forward 中使用模板参数推导将导致推导的参数类型为左值引用或 const 左值引用。

template
T&& forward_with_deduction(T&& obj)
{
    return static_cast

考虑以下示例:

void test(int&){}
void test(const int&){}
void test(int&&){}

template
void perfect_forwarder(T&& obj)
{
    test(forward_with_deduction(obj));
}

int main()
{
    int x;
    const int& y(x);
    int&& z = std::move(x);

    test(forward_with_deduction(7));    //  7 is an int&&, correctly calls test(int&&)
    test(forward_with_deduction(z));    //  z is treated as an int&, calls test(int&)

    //  All the below call test(int&) or test(const int&) because in perfect_forwarder 'obj' is treated as
    //  an int& or const int& (because it is named) so T in forward_with_deduction is deduced as int& 
    //  or const int&. The T&& in static_cast<T&&>(obj) then collapses to int& or const int& - which is not what 
    //  we want in the bottom two cases.
    perfect_forwarder(x);           
    perfect_forwarder(y);           
    perfect_forwarder(std::move(x));
    perfect_forwarder(std::move(y));
}

在此示例中,完美转发失败,因为 Perfect_forwarder 中的参数因其名称而被视为左值或 const 左值引用。这会导致forward_with_deduction中的类型推导不正确,从而产生不需要的static_cast语义。

在std::forward中禁用带有标识模板的模板参数推导可确保std::forward始终返回右值引用,这对于正确完美转发左值和右值。

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