在C++11中，&&不再只有邏輯與的含義，還可能是右值引用：

void f(int&& i);

但也不盡然，&&還可能是轉(zhuǎn)發(fā)引用：

template<typename T>
void g(T&& obj);

“轉(zhuǎn)發(fā)引用”（forwarding reference）舊稱“通用引用”（universal reference），它的“通用”之處在于你可以拿一個(gè)左值綁定給轉(zhuǎn)發(fā)引用，但不能給右值引用：

void f(int&& i) { }

template<typename T>
void g(T&& obj) { }

int main()
{
  int n = 2;
  f(1);
// f(n); // error
  g(1);
  g(n);
}

一個(gè)函數(shù)的參數(shù)要想成為轉(zhuǎn)發(fā)引用，必須滿足：

• 參數(shù)類型為T&&，沒有const或volatile；
• T必須是該函數(shù)的模板參數(shù)。

換言之，以下函數(shù)的參數(shù)都不是轉(zhuǎn)發(fā)引用：

template<typename T>
void f(const T&&);
template<typename T>
void g(typename std::remove_reference<T>&&);
template<typename T>
class A
{
  template<typename U>
  void h(T&&, const U&);
};

另一種情況是auto&&變量也可以成為轉(zhuǎn)發(fā)引用：

auto&& vec = foo();

所以寫范圍for循環(huán)的最好方法是用auto&&：

std::vector<int> vec;
for (auto&& i : vec)
{
  // ...
}

有一個(gè)例外，當(dāng)auto&&右邊是初始化列表，如auto&& l = {1, 2, 3};時(shí)，該變量為std::initializer_list<int>&&類型。

轉(zhuǎn)發(fā)引用，是用來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)的。只有當(dāng)你的意圖是轉(zhuǎn)發(fā)參數(shù)時(shí)，才寫轉(zhuǎn)發(fā)引用T&&，否則最好把const T&和T&&寫成重載（如果需要的話還可以寫T&，還有不常用的const T&&；其中T是具體類型而非模板參數(shù)）。

轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)引用需要用std::forward，定義在<utility>中：

調(diào)用g有幾種可能的參數(shù)：

• int i = 1; g(i);，T為int&，調(diào)用g(int&)；
• const int j = 2; g(j);，T為const int&，調(diào)用g(const int&)；
• int k = 3; g(std::move(k));或g(4);，T為int（不是int&&哦?。?，調(diào)用g(int&&)。

你也許會(huì)疑惑，為什么std::move不需要<T>而std::forward需要呢？這得從std::forward的簽名說(shuō)起：

template<typename T>
constexpr T&& forward(std::remove_reference_t<T>&) noexcept;
template<typename T>
constexpr T&& forward(std::remove_reference_t<T>&&) noexcept;

調(diào)用std::forward時(shí)，編譯器無(wú)法根據(jù)std::remove_reference_t<T>反推出T，從而實(shí)例化函數(shù)模板，因此<T>需要手動(dòng)指明。

但是這并沒有從根本上回答問(wèn)題，或者可以進(jìn)一步引出新的問(wèn)題——為什么std::forward的參數(shù)不定義成T&&呢？

原因很簡(jiǎn)單，T&&會(huì)把T&、const T&、T&&和const T&&（以及對(duì)應(yīng)的volatile）都吃掉，有了T&&以后，再寫T&也沒用。

且慢，T&&參數(shù)在傳入函數(shù)是會(huì)匹配到T&&嗎？

#include <iostream>
#include <utility>

void foo(int&)
{
  std::cout << "int&" << std::endl;
}

void foo(const int&)
{
  std::cout << "const int&" << std::endl;
}

void foo(int&&)
{
  std::cout << "int&&" << std::endl;
}

void bar(int&& i)
{
  foo(i);
}

int main()
{
  int i;
  bar(std::move(i));
}

不會(huì)！程序輸出int&。在函數(shù)bar中，i是一個(gè)左值，其類型為int的右值引用。更直接一點(diǎn)，它有名字，所以它是左值。

因此，如果std::forward沒有手動(dòng)指定的模板參數(shù)，它將不能區(qū)分T&和T&&——那將是“糟糕轉(zhuǎn)發(fā)”，而不是“完美轉(zhuǎn)發(fā)”了。

最后分析一下std::forward的實(shí)現(xiàn)，以下代碼來(lái)自libstdc++：

template<typename _Tp>
 constexpr _Tp&&
 forward(typename std::remove_reference<_Tp>::type& __t) noexcept
 { return static_cast<_Tp&&>(__t); }

template<typename _Tp>
 constexpr _Tp&&
 forward(typename std::remove_reference<_Tp>::type&& __t) noexcept
 {
  static_assert(!std::is_lvalue_reference<_Tp>::value, "template argument"
         " substituting _Tp is an lvalue reference type");
  return static_cast<_Tp&&>(__t);
 }

• 當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)引用T&& obj綁定左值int&時(shí)，匹配第一個(gè)重載，_Tp即T為int&，返回類型_Tp&&為int&（引用折疊：& &、& &&、&& &都折疊為&，只有&& &&折疊為&&）；
• const int&同理；
• 當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)引用綁定右值int&&時(shí)，匹配第二個(gè)重載，_Tp為int，返回類型為int&&；
• const int&&同理。

綜上，std::forward能完美轉(zhuǎn)發(fā)。

程序員總是要在Stack Overflow上撞撞墻才能學(xué)會(huì)一點(diǎn)東西。

到此這篇關(guān)于C++11 模板參數(shù)的“右值引用”是轉(zhuǎn)發(fā)引用嗎的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++11 右值引用內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評(píng)論