传递给 std::result_of 之前的衰减类型

Question

如本页http://en.cppreference.com/w/cpp/thread/async所示，C++14中std::async的签名之一已从C++11版本更改

template< class Function, class... Args>
std::future<typename std::result_of<Function(Args...)>::type>
    async( Function&& f, Args&&... args );

到

template< class Function, class... Args>
std::future<std::result_of_t<std::decay_t<Function>(std::decay_t<Args>...)>>
    async( Function&& f, Args&&... args );

更改是在传递给std::result_of 之前应用于函数和参数类型的std::decay_ts（删除引用和cv 限定符并将数组/函数衰减为指针）。我不太明白为什么衰变是有用的。例如，对于函数类型Fn（可能是闭包类的类型别名），传递Fn、Fn&&、const Fn& 等似乎都会产生相同的结果。

谁能给我一个衰变有用的具体例子吗？

更新：例如，这段代码：

#include <iostream>
#include <type_traits>

int main()
{
    auto fn = [](auto x) -> int { return x + 1; };

    using Fn = decltype(fn);
    using FnRef = Fn&;
    using FnCRef = const Fn&;
    using FnRRef = Fn&&;

    std::cout << std::boolalpha
              << std::is_same<int, std::result_of_t<Fn(int)>>::value << '\n'
              << std::is_same<int, std::result_of_t<FnRef(int)>>::value << '\n'
              << std::is_same<int, std::result_of_t<FnCRef(int)>>::value << '\n'
              << std::is_same<int, std::result_of_t<FnRRef(int)>>::value << '\n';

    return 0;
}

将打印出四个trues。

Answer 1

更改是为了响应LWG 2021。问题是async（如bind等）会衰减复制它的所有参数，所以如果你没有在返回类型中使用decay，你会得到错误的返回类型ref-qualifications 和/或 rvalue-ness：

struct F {
    int operator()() &;
    char operator()() &&;

    int operator(int& ) const;
    char operator(int&& ) const;
};

auto future = std::async(F{}); // actually gives future<int>, but says
                               // it gives future<char>?
auto future2 = std::async(F{}, 1); // ditto

由于 async 的所有参数都被 MoveConstructed 到其内部对象中，因此您需要巧妙地包装它们以实际实现参数的右值性。

这是有道理的——async必须将它的参数存储在某个地方，如果你传入右值，它必须拥有它们的所有权。如果它持有右值引用，则底层对象可能会被破坏。但是一旦将其存储为T，它就不知道它来自T& 或T&&——它此时只有一个命名的左值参数。