您如何理解“std: :forward 只是语法糖”？真的吗？

Question

您如何理解“std::forward 只是语法糖”？真的吗？如果您能详细解释下面的相关代码，我将不胜感激。

根据文档（https://gcc.gnu.org/onlinedocs/libstdc++/latest-doxygen/a00416_source.html）， 这里是std::forward的实现：

    /**
    *  @brief  Forward an lvalue.
    *  @return The parameter cast to the specified type.
    *
    *  This function is used to implement "perfect forwarding".
    */
   template<typename _Tp>
     constexpr _Tp&&
     forward(typename std::remove_reference<_Tp>::type& __t) noexcept
     { return static_cast<_Tp&&>(__t); }



  /**
    *  @brief  Forward an rvalue.
    *  @return The parameter cast to the specified type.
    *
    *  This function is used to implement "perfect forwarding".
    */
   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);
     }
    /**
    *  @brief  Convert a value to an rvalue.
    *  @param  __t  A thing of arbitrary type.
    *  @return The parameter cast to an rvalue-reference to allow moving it.
   */
   template<typename _Tp>
     constexpr typename std::remove_reference<_Tp>::type&&
     move(_Tp&& __t) noexcept
     { return static_cast<typename std::remove_reference<_Tp>::type&&>(__t); }

Answer 1

“std: :forward 只是语法糖”？这是真的吗？

取决于“只是语法糖”的含义。

您如何理解“std::forward 只是语法糖”？

我认为描述std::forward的正确和类似的方式是它是一个非常简单的函数模板，可以用标准C++实现。

换句话说，在标准库中提供std::forward对于程序员进行完美转发不是必需的。

Answer 2

似乎实际的问题是：“std::forward 做了什么，为什么有必要？”

std::forward 可以称为static_cast 的语法糖。通常（可能总是）它只做一个演员表。它将函数的参数分别转换为 r 值。 l 值参考，这在许多情况下是必要的，例如：

#include <iostream>

void f(int &) {
    std::cout << "L-value reference\n";
}

void f(int &&) {
    std::cout << "R-value reference\n";
}

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

template<typename T>
void h(T &&a) {
    f(std::forward<T>(a));
}

template<typename T>
void i(T &&a) {
    f(static_cast<T&&>(a));
}

int main() {
    int a = 5;
    g(a);
    g(5);
    h(a);
    h(5);
    i(a);
    i(5);
}

打印

L-value reference
L-value reference
L-value reference
R-value reference
L-value reference
R-value reference

函数调用g(5) 调用f(int &)。这通常不是预期的。

这是因为所有函数参数都是左值。它们有一个名字，可以取它的地址并赋值，例如：

#include <iostream>

void f(int &) {
    std::cout << " L-value reference\n";
}

void f(int &&) {
    std::cout << " R-value reference\n";
}

void j(int &&a) {
    std::cout << &a;
    a = 6;
    f(a);
}

void k(int &&a) {
    std::cout << &a;
    a = 6;
    f(std::forward<int>(a));
}

int main() {
    j(5);
    k(5);
}

打印

0x7ffc2db04ea8 L-value reference
0x7ffc2db04eac R-value reference

Answer 3

我理解这个问题的精神，但是，我不同意它的前提。

由于 std::forward 可以使用标准 C++ 的语法来实现，它不是通常所说的“语法糖”；也就是说，std::forward 的实现不需要向语言中添加新的语法。 “语法糖”是语言设计者添加的新语法，以提供一种不太冗长的方式来表达所需的行为，尽管如此，使用该语言仍然可以表达。 （如果它以前不能表达，那么它就不是语法糖；它是一种新的语言特性）

在 C++11 中确实添加了实际的语法糖。基于范围的 for 循环是语法糖。

不管怎样，至于问题的精神，要理解std::forward的实现，你需要明白两件事

1. C++ 的引用折叠规则
2. “转发引用”与 R 值引用不同的一般概念 - Scott Meyers 称之为“通用引用”。