std::forward 与 std::move 的用法

Question

我总是读到std::forward 仅用于模板参数。然而，我在问自己为什么。请参阅以下示例：

void ImageView::setImage(const Image& image){
    _image = image;
}

void ImageView::setImage(Image&& image){
    _image = std::move(image);
}

这是两个基本相同的功能；一个采用左值引用，另一个采用右值引用。现在，我想既然std::forward 应该在参数是左值引用时返回左值引用，如果参数是 1 时返回右值引用，这段代码可以简化为：

void ImageView::setImage(Image&& image){
    _image = std::forward(image);
}

这有点类似于 cplusplus.com 提到的 std::forward 示例（只是没有任何模板参数）。我只是想知道，这是否正确，如果不正确，为什么。

我也在问自己到底有什么不同

void ImageView::setImage(Image& image){
    _image = std::forward(image);
}

Answer 1

你不能在没有明确指定模板参数的情况下使用std::forward。它是有意在非推断上下文中使用的。

要理解这一点，您需要真正了解转发引用（T&& 用于推断的 T）在内部是如何工作的，而不是把它们当作“它的魔法”而挥之不去。那么让我们来看看。

template <class T>
void foo(T &&t)
{
  bar(std::forward<T>(t));
}

假设我们这样称呼foo：

foo(42);

• 42 是 int 类型的右值。
• T 推导出为int。
• 因此对bar 的调用使用int 作为std::forward 的模板参数。
• std::forward<U> 的返回类型为U &&（在本例中为int &&），因此t 作为右值转发。

现在，让我们像这样调用foo：

int i = 42;
foo(i);

• i 是 int 类型的左值。
• 由于完美转发的特殊规则，当T &&类型的参数中使用V类型的左值推导T时，V &用于推导。因此，在我们的例子中，T 被推断为int &。

因此，我们将int & 指定为std::forward 的模板参数。因此，它的返回类型将是“int & &&”，它会折叠为int &。这是一个左值，所以i 被作为左值转发。

总结

为什么这适用于模板是当您使用std::forward<T> 时，T 有时是引用（当原始值是左值时）有时不是（当原始值是右值时）。因此，std::forward 将酌情转换为左值或右值引用。

您无法在非模板版本中进行这项工作，因为您只有一种类型可用。更不用说setImage(Image&& image) 根本不接受左值——左值不能绑定到右值引用。

Answer 2

我推荐阅读 Scott Meyers 的“Effective Modern C++”，具体来说：

• 第 23 项：了解std::move 和std::forward。
• 第 24 条：区分右值引用的通用引用。

从纯技术角度来说，答案是肯定的：std::forward 可以做到这一切。 std::move 不是必需的。当然，这两种功能都没有 真的很有必要，因为我们可以到处写演员表，但我 希望我们同意那会很糟糕。 std::move的景点 方便、减少出错的可能性和更清晰。

右值引用

这个函数接受右值，不能接受左值。

void ImageView::setImage(Image&& image){
    _image = std::forward(image);        // error 
    _image = std::move(image);           // conventional
    _image = std::forward<Image>(image); // unconventional
}

首先注意std::move 只需要一个函数参数，而std::forward 需要一个函数参数和一个模板类型参数。

通用引用（转发引用）

此函数接受所有并完美转发。

template <typename T> void ImageView::setImage(T&& image){
    _image = std::forward<T>(image);
}

Answer 3

您必须在std::forward 中指定模板类型。

在这种情况下，Image&& image始终是一个右值引用，std::forward<Image> 将始终移动，因此您不妨使用std::move。

您的函数接受右值引用不能接受左值，因此它不等同于前两个函数。