c++11 完美转发+变长参数

Hawtian Wang included in category Tech

2015-09-01 2023-09-18 889 words 2 minutes comments

Contents

完美转发(argument forwarding):

给定一个函数F(a1, a2, ..., an)，要写一个函数G，接受和F相同的参数并传递给F。
这里有三点要求：
1. 能用F的地方，G也一定能用。
2. 不能用F的敌方，G也一定不能用。
3. 转发的开销应该是线性增长的。

这里在C++11出现之前，人们做了很多尝试。就出现了很多的替代方案，直到C++11出现之后，才有了一个完美的解决方案。

0.0.1 非常量左值引用转发

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template<typename T>
void g(T1& t) {
    return f(t);
}

void f(int t) {}

这里不能传入非常量右值（g(1)）。

0.0.2 常量左值引用

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template<typename T>
void g(const T1& t) {
    return f(t);
}

void f(int& t) {}

常量左值引用在这里也挂掉了，这里函数_g_是没法把常量左值引用传递给非常量左值引用的。

0.0.3 非常量左值引用+常量左值引用

这种方案就是给每个参数写常量左值和非常量左值两个版本的，这个方案的重载函数个数是指数型增长的，在参数多的时候会挂掉的。而且，在传入非常量参数的时候，可能会引发二义性。

0.0.4 常量左值引用+const_cast

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template<class T>
void g(const T& t) {
    return f(const_cast<T&>(t));
}

这里看起来好像解决了方案2里的问题。可是这种转发变量被修改了，不是我们想要的结果。

0.0.5 非常量左值引用+修改的参数推导规则

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template<typename T>
void f(T& t){
    std::cout << 1 << std::endl;
}

void f(const long &){
    std::cout << 2 << std::endl;
}

int main(){
    f(5);// prints 2 under the current rules, 1 after the change
    int const n(5);
    f(n);// 1 in both cases
}

这里会对原有代码有破坏。

0.0.6 右值引用

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template<typename T>
void g(T&& t) {
    return f(t);
}

这里不能g不能接受一个左值，因为不能把一个左值传递给一个右值引用。

0.0.7 右值引用+修改的参数推导规则转发

引用叠加原则：

TR的类型定义	声明v的类型	v的实际类型
T&	TR	A&
T&	TR&	A&
T&	TR&&	A&
T&&	TR	A&&
T&&	TR&	A&
T&&	TR&&	A&&

这里如果只去修改对右值引用推导规则，这样就避免对原有的代码的破坏。

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template<typename T>
void g(T&& t) {
    return f(std::forward<T>(t));
}

这里已经可以处理好转发部分了。可是我还是不满意，我希望可以更完美一点，就是无论什么参数，多少参数都可以。这里要结合C++11的变长参数模板来完成。

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template<typename... Args>
void g(Args... arg) {
    return f(std::forward(arg)...);
}

这里包括了变长参数包的展开，这里还可以用sizeof...(Args)来获取变长参数的个数。

参考：

Contents

c++11 完美转发+变长参数

0.0.1 非常量左值引用转发

0.0.2 常量左值引用

0.0.3 非常量左值引用+常量左值引用

0.0.4 常量左值引用+const_cast

0.0.5 非常量左值引用+修改的参数推导规则

0.0.6 右值引用

0.0.7 右值引用+修改的参数推导规则转发

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