将 std::forward 与非转发的普通旧引用一起使用

Question

找朋友：

为什么下面代码中的std::forward 将参数c 强制转换为右值？

template <typename T>
void f (T& c) {
    using value_type = typename std::remove_reference_t<T>; 
    std::vector<value_type> v; 
    // debugger reveals: push_back( T&& value ) is called here  
    v.push_back(std::forward<T>(c));
}

请注意，c 在此处不是通用/转发引用。我知道这个功能如果真的有用的话很可能会更有用，但还是很好奇。

Answer 1

要了解这种情况，您必须了解转发引用的工作原理。给定一个类似的定义

template <typename T>
void foo(T&& t) {}

当你写类似的东西时

some_type some_object;
foo(some_object);

模板推演推导出T 为some_type&。现在参数t 的类型为some_type& &&。由于您不能引用引用，因此将应用 reference collapsing 规则并将 some_type& && 折叠为 some_type&。

如果你写了类似的东西

some_type some_object;
foo(std::move(some_object));

模板推演推导出T为some_type。现在参数t 的类型为some_type&&。这是一个完全有效的类型，所以不会发生引用折叠。

现在我们到达std::forward。所有std::forward<U> 所做的只是将其参数转换为U&&。如果U 是some_type，如上面的第二种情况，则将参数强制转换为some_type&&。它仍然是一个右值引用。如果U 是some_type&，和上面的第一种情况一样，引用折叠再次执行，some_type& && 变为some_type&。所以std::forward 返回一个左值引用。

所以你原来的问题的最终答案是std::forward 的返回类型只取决于作为std::forward 的模板参数传递的类型。由于在您的情况下 T 将始终被推断为非引用类型，因此 std::forward 将始终返回右值引用。

Answer 2

std::forward<T>(c) 等价于static_cast<T&&>(c)。

如果T&& 是转发引用，那么这允许将左值作为左值转发，因为T 将被推断为左值引用类型，而T&& 将通过引用折叠成为相同的左值引用类型规则。在您的情况下，T&& 不是转发引用，因此这不起作用。

Answer 3

好吧，std::forward<T>(x) 的定义是将x 转换为类型T&&。如果你传递一个非引用作为参数，你会得到一个右值引用T&&。由于您的T 不能是引用类型（您不能有对引用的引用），所以它必须是非引用类型。