为什么 std::forward 有两个签名？答案

【问题标题】：Why there are two signatures of std::forward?为什么 std::forward 有两个签名？
【发布时间】：2016-11-17 14:20:00
【问题描述】：

如cplusplus.com 所述，std::forward 有两个签名：

template <class T> T&& forward (typename remove_reference<T>::type& arg) noexcept;
template <class T> T&& forward (typename remove_reference<T>::type&& arg) noexcept;

std::forward 的典型用途是在将参数传递给其他函数时保留右值性。让我们用一个例子来说明这一点：

void overloaded(int &)  { std::cout << "lvalue"; }
void overloaded(int &&) { std::cout << "rvalue"; }

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

当我们调用fwd(0) 时，T 推导出为int（t 的类型为int &&）。然后我们打电话给std::forward<int>(t)。该调用的结果是int && 类型的表达式，因此选择了overloaded 函数的第二个版本，程序将“rvalue”打印到标准输出。

当我们调用 fwd(i)（其中 i 是一些 int 变量）时，T 推导出为 int&（t 的类型为 int &）。然后我们打电话给std::forward<int&>(t)。该调用的结果（在应用引用折叠规则之后）是 int & 类型的表达式，因此选择了 overloaded 函数的第一个版本，程序将“左值”打印到标准输出。

在这两种情况下，我们都使用std::forward 的第一个重载（使用typename remove_reference<T>::type& arg 的那个）。这是因为即使t 的类型是int &&，它也会绑定到左值引用（因为“对某物的右值引用”类型的命名变量本身就是左值，而左值不能绑定到右值引用）。

问题 1：

std::forward 的第二次重载是为了什么？你能想出一些实际的例子，通过右值引用使用arg 的重载吗？

问题 2：

cplusplus.com 说：

两个签名都返回相同的结果：
static_cast<decltype(arg)&&>(arg)

我的问题是，我很确定这是错误的。当我们尝试从std::forward 的第一个重载中返回它时，我们会得到一个编译错误。

当fwd 用int 右值调用时，它用T = int 调用std::forward 的第一个重载。然后，decltype(arg) 将变为int&，因此static_cast<decltype(arg)&&>(arg) 将折叠为static_cast<int&>(arg)。但是返回类型是int &&，我们得到编译错误：

cannot bind ‘std::remove_reference<int>::type {aka int}’ lvalue to ‘int&&’

std::forward 的两个重载版本都应返回 static_cast<T&&>(arg)。我说的对吗？

你认为来自 cplusplus.com 的引用是错误的吗？

【问题讨论】：

第一个问题的答案见stackoverflow.com/questions/38344332/…。
@TartanLlama 上面有一堆const 和const_cast。
cplusplus.com 不是 cppreference。 cppreference.com 是 cppreference。了解其中的区别。
@Nawaz 指出差异可能与主题无关（我发现 cppreference 更可靠，我自己）
@Yakk 如果您发现错误，您可以随时自行修复：)

标签： c++ c++11 stl rvalue-reference rvalue

【解决方案1】：

class Foo {};

auto f = [](){ return Foo{}; };
auto g = []()->Foo&{ static Foo x; return x; };

template<class T>
std::false_type is_rvalue( T& ) { return {}; }
template<class T>
std::true_type is_rvalue( T&& ) { return {}; }

template<class T, class F>
auto test( F&& f ) {
  return is_rvalue( std::forward<T>( f() ) );
}

int main() {
  std::cout << test<Foo>(f) << "," << test<Foo&>(g) << "\n";
}

有点做作;但是想象一下，您在哪里有一些工厂可能会根据一些不重要的细节生产Foo 或Foo&，但是您知道您想根据第二种类型将其转发T 到@ 987654325@。你知道，如果T 不是引用，那么它不会产生Foo，但如果T 是引用，它可能会。

【讨论】：