转发引用、引用限定符和模板成员函数答案

【问题标题】：Forwarding references, ref qualifiers and template member functions转发引用、引用限定符和模板成员函数
【发布时间】：2016-08-30 15:54:10
【问题描述】：

取如下成员函数：

struct T {
    template <typename X> void f(X&& x) { /* ... */ }
};

在这种情况下，x 是一个转发引用，因为&& 用于模板内的函数参数。这符合预期。

现在使用这个函数：

struct T {
    template <typename X> void f(X&& x) && { /* ... */ }
};

我希望this 会以类似的方式处理；作为转发参考。因此，我希望以下程序能够正常编译和运行：

#include <iostream>

struct T {
    template <typename X>
    bool operator<(X&& rhs) && {
        std::cout << "&&" << std::endl;
        return true;
    }
};

int main() {
    T t;
    std::cout << (t < T()) << std::endl;
    return 0;
}

但是使用 GCC 4.8.4 和 6.0.1，它不会。相反，我得到以下信息：

rvalue.cpp: In function ‘int main()’:
rvalue.cpp:13:25: error: passing ‘T’ as ‘this’ argument of ‘bool T::operator<(X&&) && [with X = T]’ discards qualifiers [-fpermissive]
 std::cout << (t < T()) << std::endl;

this 似乎没有被作为转发引用。这是正确的还是错误的？ this 是否应该被视为转发参考？标准的哪一部分规定了这一点？

【问题讨论】：

@JoachimPileborg 刚刚使用 6.0.1 进行了尝试，结果相同。不过谢谢！

标签： c++ templates language-lawyer member-functions forwarding-reference

【解决方案1】：

这里的两个&&s`区别对待：

struct T {
    template <typename X> void f(X&& x) && { /* ... */ }
};

你是对的，x 是一个转发引用。但是右边的&& 是对对象实例的限定。在这种情况下，f() 只能在对象实例是右值的情况下被调用（也许更令人困惑的是，第一个 && 将 x 作为转发引用，而第二个 && 采用隐式对象参数作为右值参考）。那就是：

T().f(4); // ok

T t;
t.f(4); // error

这与const 资格的工作方式相同：

struct X { void f(); };
const X cx;
cx.f(); // error

【讨论】：

所以模板不会影响&&如何应用于this？
@OMGtechy 这些是完全不同的概念。您不能对函数的限定进行模板化 - 如果您想要左值和右值重载，则需要分别具有 &- 和 &&- 限定函数。
谢谢。标准中是否有规定这种区别的地方？
@OMGtechy cv-qualifiers 和 ref-qualifiers 控制隐式 this 参数的类型 - 在 [over.match.funcs] 中详细说明。

【解决方案2】：

函数末尾的引用限定符声明 operator< 仅应在 LHS 是临时的时调用。请记住，运算符可以像任何其他成员函数一样被调用，所以你所拥有的是

t.operator<(T())

而t 不是临时的。

如果我们将您的示例更改为

std::cout << (T() < t) << std::endl;

然后它就可以正常工作了，因为您调用 operator< 的对象是一个临时对象。

【讨论】：

我明白这一点，我要问的是为什么 this 不像参数那样被转发引用。
@OMGtechy 因为编译器不仅仅是将您的对象转换为右值。如果是这样，那么参考资格将毫无用处。您说该函数只能在右值上调用。当你打破它并在一个左值对象上调用它时，你会得到一个编译器错误。
@OMGtechy：首先，forwarding-reference 和 rvalue-reference 是有区别的。其次，在成员函数内部，this既不是转发引用，也不是右值引用，即使在只能在右值上调用的函数中，其中case this，虽然本身仍然是一个左值，但绑定到 rvalue 表达式。
@OMGtechy：如果您知道，那么您一定知道术语 forwarding-reference 仅在 function template 参数的上下文中相关T&& 的形式。否则，它没有意义；它在其他任何地方都没有任何相关性，甚至在类模板参数中也没有。首先必须是函数模板，然后参数必须是T&&的形式。
或auto&&，实际上只是T&&。

【解决方案3】：

成员operator<() &&只能在右值上调用，所以如下：

t < T()

不会起作用，因为t 不是右值——它是左值。

以下应该有效：

std::move(t) < T()

还有这个：

T{} < T{}

请注意，我使用了 {}，因为我对它们更满意，而且它们的工作方式并不令人惊讶。

【讨论】：