在基于范围的 for 循环中使用转发引用有什么好处？

Question

const auto& 如果我想执行只读操作就足够了。但是，我遇到了

for (auto&& e : v)  // v is non-const

最近几次。这让我想知道：

与auto& 或const auto& 相比，使用转发引用是否有可能在某些不明显的极端情况下获得一些性能优势？

（shared_ptr 是不知名的角落案例的嫌疑人）

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更新 我在收藏夹中找到的两个示例：

Any disadvantage of using const reference when iterating over basic types?
Can I easily iterate over the values of a map using a range-based for loop?

请专注于这个问题：我为什么要在基于范围的 for 循环中使用 auto&&？

Answer 1

我能看到的唯一优势是当序列迭代器返回一个代理引用并且您需要以非常量方式对该引用进行操作时。例如考虑：

#include <vector>

int main()
{
    std::vector<bool> v(10);
    for (auto& e : v)
        e = true;
}

这不会编译，因为从 iterator 返回的右值 vector<bool>::reference 不会绑定到非 const 左值引用。但这会起作用：

#include <vector>

int main()
{
    std::vector<bool> v(10);
    for (auto&& e : v)
        e = true;
}

话虽如此，除非你知道你需要满足这样的用例，否则我不会这样编码。 IE。我不会无缘无故地这样做，因为它确实让人们想知道你在做什么。如果我确实这样做了，那么在评论中加入关于原因的评论也没有什么坏处：

#include <vector>

int main()
{
    std::vector<bool> v(10);
    // using auto&& so that I can handle the rvalue reference
    //   returned for the vector<bool> case
    for (auto&& e : v)
        e = true;
}

编辑

我的最后一个案例应该是一个有意义的模板。如果您知道循环始终在处理代理引用，那么auto 将与auto&& 一样有效。但是当循环有时处理非代理引用，有时处理代理引用时，我认为auto&& 将成为首选解决方案。

Answer 2

将auto&& 或universal references 与基于范围的for-loop 一起使用具有捕获所获内容的优势。对于大多数类型的迭代器，您可能会得到 T& 或 T const& 对于某些类型的 T。有趣的情况是取消引用迭代器会产生一个临时的：C++ 2011 放宽了要求，迭代器不一定需要产生一个左值。使用通用引用匹配std::for_each()中的参数转发：

template <typename InIt, typename F>
F std::for_each(InIt it, InIt end, F f) {
    for (; it != end; ++it) {
        f(*it); // <---------------------- here
    }
    return f;
}

函数对象f 可以区别对待T&、T const& 和T。为什么基于范围的for-loop 的主体应该不同？当然，要真正利用使用通用引用推断类型的优势，您需要相应地传递它们：

for (auto&& x: range) {
    f(std::forward<decltype(x)>(x));
}

当然，使用std::forward() 意味着您接受任何要从中移动的返回值。这样的对象在我不知道的非模板代码中是否有意义（还没有？）。我可以想象，使用通用引用可以为编译器提供更多信息来做正确的事情。在模板化代码中，它不会对对象应该发生什么做出任何决定。

Answer 3

我几乎总是使用auto&&。为什么在不必要的情况下被边缘案例咬伤？打字也更短，我只是觉得它更……透明。当你使用auto&& x 时，你就会知道x 每次都是*it。