引用折疊

在現(xiàn)代 C++ 中一共有兩種引用類型，左值引用與右值引用，因此，在類型組合與推導(dǎo)的時候它們可能會出現(xiàn)四種組合。但是 C++ 不允許出現(xiàn)引用的引用，因此，需要一種機制來消除多重引用，這個機制就是引用折疊，引用折疊規(guī)則如下：

補充幾點：

1. 引用折疊是針對通用引用的
2. 當(dāng)左值作為參數(shù)傳入的時候模板參數(shù) T 推導(dǎo)為左值引用類型 T&
3. 當(dāng)右值作為參數(shù)傳入的時候模板參數(shù) T 推導(dǎo)為值類型 T
4. 然后再應(yīng)用引用折疊規(guī)則，推導(dǎo)出具體的參數(shù)類型

引用折疊使用場景

引用折疊發(fā)生的場景不多，主要有下面四種情形：

1. T&& 模板類型推導(dǎo)
2. auto&& 變量類型推導(dǎo)，包括 Lambda 形參
3. typedef / using T&& 別名聲明
4. decltype(T)

代碼示例 ：

#include 

class X {};

// lvalues are encoded as lvalue reference type
// rvalues are encoded as non-reference value type
// T's type plus '&&' collapse to param's type
template  void func(T &?m) {
  if constexpr (std::is_lvalue_reference_v) {
    std::cout << "T is lvalue reference\n";
    // T deduced to 'T&'
    // param's type is 'T& &&' collapse to 'T&'
  } else {
    std::cout << "T is non-reference\n";
    // T deduced to 'T'
    // param's type is 'T &&' collapse to 'T&&'
  }
}

template  class Y {
public:
  typedef T &&rvalueRef_t0;
  using rvalueRef_t1 = T &&;
  rvalueRef_t1 y_;
};

int main() {
  std::cout << std::boolalpha;
  using std::cout, std::is_same_v;

  // case 1: template instantiation (T&&)
  X x1{};
  func(x1);            // T is lvalue reference
  func(std::move(x1)); // T is non-reference

  // case 2: auto&& variable
  X x20{};
  // lvalue cause auto deduced to 'X&'
  // x21's type is 'X& &&' collapse to 'X&'
  auto &&x21 = x20;
  cout << is_same_v << '\n'; // true

  // rvalue cause auto deduced to 'X'
  // x22's type is 'X &&' collapse to 'X&&'
  auto &&x22 = std::move(x20);
  cout << is_same_v << '\n'; // true

  // case 3: typedef and alias declarations
  cout << is_same_v::rvalueRef_t0> << '\n';   // true
  cout << is_same_v::rvalueRef_t1> << '\n';   // true
  cout << is_same_v::rvalueRef_t0> << '\n'; // true
  cout << is_same_v::rvalueRef_t1> << '\n'; // true

  // case 4: decltype
  cout << is_same_v::y_)> << '\n'; // true

  return 0;
}

再談 std::forward

圖解 std::forward 與引用折疊的工作過程：

std::forward 對于左值，返回左值引用，對于右值，返回右值引用，保留類型修飾符

總結(jié)

1. 理解引用折疊規(guī)則
2. 了解引用折疊發(fā)生的場景
3. 理解完美轉(zhuǎn)發(fā)的本質(zhì)，以及引用折疊規(guī)則的應(yīng)用