模板和非模板函数中的 std::forward 测试

Question

我有以下代码直接来自： http://www.justsoftwaresolutions.co.uk/cplusplus/rvalue_references_and_perfect_forwarding.html

在 g++ 4.8.1 编译为：g++ -std=c++11 testforward.cpp -o testforward.exe

#include <cstdlib>
#include <vector> 
#include <string> 
#include <iostream>   
#include <algorithm> 

class X
{
    std::vector<double> data;
public:
    X():
        data(100000) // lots of data
    {}
    X(X const& other): // copy constructor
        data(other.data)   // duplicate all that data
    {}
    X(X&& other):  // move constructor
        data(std::move(other.data)) // move the data: no copies
    {}

    X& operator=(X const& other) // copy-assignment
    {
        data=other.data; // copy all the data
        return *this;
    }

    X& operator=(X && other) // move-assignment
    {
        data=std::move(other.data); // move the data: no copies
        return *this;
    }
};



void g(X&& t)
{
    std::cout << "t in g is rvalue" << std::endl ;
}
void g(X& t)
{
    std::cout << "t in g is lvalue" << std::endl ;
}

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

void h(X &&t)
{
    g(t) ;
}


int main()
{
    X x;
    f(x);   // 1
    f(X()); // 2
    //h(x);  //compile error 
    h(X()); // 3
}

根据作者描述如下：

当你将右值引用与函数模板结合起来时，你会得到一个有趣的交互：如果函数参数的类型是对模板类型参数的右值引用，那么如果传递了左值，则类型参数会被推断为左值引用，否则是普通类型...

这个测试的结果输出是：

t in g is lvalue
t in g is rvalue
t in g is lvalue

f(x) get "t in g is lvalue" 和预期一样！！

f(X()) get "t in g is rvalue" 是的，这就是 std::forward 用于

h(X()) get "t in g is lvalue" ，这是我的问题，你可以看到函数 h 不是模板函数，正如作者所描述的“当你将右值引用与函数模板结合起来时，你会得到一个有趣的交互”，但事实并非如此 这个函数输出“t in g is lvalue”，意味着这个有趣的交互不仅发生在模板函数中，也发生在普通函数中！！

如果我将代码更改为：

void h(X &&t)
{
    g(std::forward<X>(t)) ;
}

我会得到“t in g is rvalue”！！！

根据测试，我可以说作者描述的“当你将右值引用与函数模板结合起来时，你会得到一个有趣的交互”实际上不仅适用于模板函数，它也适用于普通函数，或者我的英语不好，所以我无法理解这个描述吗？！

编辑：

void h(X &&t)
{
    g(t) ;
}

void h(X &t)
{
    g(t) ;
}

h(x);      //get "t in g is lvalue"
h(X());    //get "t in g is lvalue"

=====================================================

void h(X &&t)
{
    g(std::forward<X>(t)) ;
}

void h(X &t)
{
    g(std::forward<X>(t)) ;
}

h(x);      //get "t in g is rvalue"
h(X());    //get "t in g is rvalue"

看起来只有在模板函数中，我会得到std::forward的cprrect用法！！！

Answer 1

在h(X &&) 中，t 的类型是对X 的右值引用，但命名变量始终被视为左值。因此，即使t 是X &&，t 也不能直接绑定到X && 参数，而只能绑定到X & 参数。这是为了安全起见，因为命名变量可以（并且经常）被反复使用。您不希望第一次使用变量来窃取它，即使它最初确实绑定到 r 值。后续使用会看到被盗取的值，这很容易导致代码中的逻辑被破坏。

如果你知道一个变量是一个右值（或者更重要的是，如果你知道你已经完成了它，无论是左值还是右值），传递它的方式为r 值是使用move()。 forward<T>() 的目的是用于通用代码，当您不知道是否应该窃取原始值时。如果你在模板中使用move()，你可能会不小心盗取一个左值。所以你改用forward<T>()，如果T是一个左值类型，它将解析为一个无害的传递，如果T是一个非引用或r-，它将基本上等同于move()价值参考。

请注意，在您的编辑中，h（即h(X &t)）的第二个重载错误地使用了forward<>。在那种情况下t 的类型是X &，所以你应该使用forward<X&>(t)。如果你这样做了，你会发现t 是作为左值传递的。但是，在h 的两个重载中，您可以看到第一个有一个右值引用，第二个有一个左值引用。 （不涉及模板推导，因此您知道类型。）因此，您最好在第一次重载中直接使用move()，而在第二次重载中不使用任何内容。 forward<T>() 的目的是从模板推导中获取信息，以确定它是绑定（并推导出为）左值还是右值。