右值模板参数隐式用作左值，并且 std::forwarding 工作

Question

This examplestd::forward 的用法让我很困惑。这是我编辑的版本：

#include <iostream>
#include <memory>
#include <utility>
using namespace std;

struct A{
    A(int&& n) { cout << "rvalue overload, n=" << n << "\n"; }
    A(int& n)  { cout << "lvalue overload, n=" << n << "\n"; }
};

template<typename> void template_type_dumper();

template<class T, class U>
unique_ptr<T> make_unique(U&& u){
    //Have a "fingerprint" of what function is being called
    static int dummyvar;
    cout<<"address of make_unique::dummyvar: "<<&dummyvar<<endl;
    //g++ dumps two warnings here, which reveal what exact type is passed as template parameter
    template_type_dumper<decltype(u)>;
    template_type_dumper<U>;

    return unique_ptr<T>(new T(forward<U>(u)));
}

int main()
{
    unique_ptr<A> p1 = make_unique<A>(2); // rvalue
    int i = 1;
    unique_ptr<A> p2 = make_unique<A>(i); // lvalue
}

输出是

address of make_unique::dummyvar: 0x6021a4
rvalue overload, n=2
address of make_unique::dummyvar: 0x6021a8
lvalue overload, n=1

关于引用 template_type_dumper 的警告显示，在第一个实例化中，decltype(u) = int&& 和 U = int，第二个实例化为 decltype(u) = int& 和 U = int&。

很明显，正如预期的那样，有两种不同的实例化，但她是我的问题：

1. std::forward 怎么能在这里工作？在第一个实例化中，它的模板参数显式为U = int，它怎么知道它必须返回一个右值引用？如果我改为指定 U&& 会发生什么？
2. make_unique 被声明为采用右值引用。为什么u 可以是左值引用？有什么我遗漏的特殊规则吗？

Answer 1

make_unique 被声明为采用右值引用。你怎么能成为左值引用？有什么我遗漏的特殊规则吗？

make_unique 被声明为引用。需要推断出该参考是什么类型的。如果传递了foo 类型的左值，则U 被推断为foo& 并且U&& 变为foo&，因为引用折叠规则（基本上，将左值引用与另一个引用“组合”总是会产生左值引用；组合两个右值引用会产生一个右值引用）。如果传递了foo 类型的右值，则推导出U 为foo 并且U&& 为foo&&。

这是支持完美转发的因素之一：使用U&&，您可以同时获取左值和右值，并推导出U 以匹配适当的值类别。然后使用std::forward，您可以转发保留相同值类别的值：在第一种情况下，您会得到转发左值的std::forward<foo&>，在第二种情况下，您会得到转发右值的std::forward<foo>。

在第一次实例化中，它的模板参数显式为U = int，它怎么知道它必须返回一个右值引用？

因为std::forward<T> 的返回类型始终是T&&。如果您通过int，它将返回int&&。如果你通过int&，它会再次返回int&，因为引用折叠规则。

如果我改为指定 U&& 会发生什么？

您将拥有std::forward<int&&>，并且引用折叠规则使int&& && 仍然是右值引用：int&&。