使用结构化绑定声明的变量的完美转发

Question

我有一个结构

template <typename T>
struct Demo {
    T x;
    T y;
};

我正在尝试为元组编写一个类似于std::get 的通用函数，该函数采用编译时索引I 并返回对结构的I-th 成员的左值引用（如果它被调用）如果使用右值 DemoStruct<T> 调用该结构，则使用左值 DemoStruct<T> 和对结构的 I-th 成员的右值引用。

我目前的实现是这样的

template <size_t I, typename T> 
constexpr decltype(auto) struct_get(T&& val) {
    auto&& [a, b] = std::forward<T>(val);

    if constexpr (I == 0) {
        return std::forward<decltype(a)>(a);
    } else {
        return std::forward<decltype(b)>(b);
    }
}

但是，这并没有达到我的预期，而是总是返回一个对 T 的右值引用。

Here 是一个显示问题的魔杖盒。

返回对结构成员的引用的正确方法是什么？保留传递给函数的结构的值类别？

编辑： 正如 Kinan Al Sarmini 指出的那样，auto&& [a, b] = ... 确实将a 和b 的类型推导出为非引用类型。 std::tuple 也是如此，例如两者都有

std::tuple my_tuple{std::string{"foo"}, std::string{"bar"}};
auto&& [a, b] = my_tuple;
static_assert(!std::is_reference_v<decltype(a)>);

和

std::tuple my_tuple{std::string{"foo"}, std::string{"bar"}};
auto&& [a, b] = std::move(my_tuple);
static_assert(!std::is_reference_v<decltype(a)>);

编译正常，即使std::get<0>(my_tuple) 返回引用，如

std::tuple my_tuple{3, 4};
static_assert(std::is_lvalue_reference_v<decltype(std::get<0>(my_tuple))>);
static_assert(std::is_rvalue_reference_v<decltype(std::get<0>(std::move(my_tuple)))>);

这是 GCC 和 Clang 中的语言缺陷、故意还是错误？

Answer 1

行为正确。

decltype 应用于结构化绑定返回引用类型，对于普通结构，它是引用的数据成员的声明类型（但用完整对象的 cv 限定符修饰），对于元组-类似的情况是“为该元素返回的任何tuple_element”。这大致模拟了decltype 应用于普通类成员访问的行为。

除了手动计算所需的类型，我目前想不出其他任何方法，即：

using fwd_t = std::conditional_t<std::is_lvalue_reference_v<T>,
                                 decltype(a)&,
                                 decltype(a)>;
return std::forward<fwd_t>(a);

Answer 2

这是获得您想要的东西的一般解决方案。它是std::forward 的变体，它允许其模板参数和函数参数具有不相关的类型，并且如果其模板参数不是左值引用，则有条件地将其函数参数转换为右值。

template <typename T, typename U>
constexpr decltype(auto) aliasing_forward(U&& obj) noexcept {
    if constexpr (std::is_lvalue_reference_v<T>) {
        return obj;
    } else {
        return std::move(obj);
    }
}

我将其命名为 aliasing_forward，以向 std::shared_ptr 的“别名构造函数”致敬。

你可以这样使用它：

template <size_t I, typename T> 
constexpr decltype(auto) struct_get(T&& val) {
    auto&& [a, b] = val;

    if constexpr (I == 0) {
        return aliasing_forward<T>(a);
    } else {
        return aliasing_forward<T>(b);
    }
}

DEMO