获取适当的存储值类型？答案

【问题标题】：Getting appropriate storage value type?获取适当的存储值类型？
【发布时间】：2012-12-31 20:02:00
【问题描述】：

假设我们有一个 Box 类如下：

struct Base {}

template<typename T>
struct Box : Base
{
    template<typename... Args>
    Box(Args&&... args)
        : t(forward<Args>(args)...)
    {}

    T t;
}

然后我们有一个函数 MakeBox：

template<typename X>
Base* MakeBox(X&& x)
{
    return new Box<???>(forward<X>(x));
}

X 类型是从调用 MakeBox 时使用的参数推导出来的。

然后我们需要从 X 以某种方式计算出适当的“存储类型”参数 T。

我想如果我们只是天真地使用：

    return new Box<X>(forward<X>(x));

那么这将导致问题。

明明std::bind和std::function需要处理这些问题，他们是怎么做的？

std::decay 在这里有用吗？

【问题讨论】：

std::remove_reference<X> 不是您要找的吗？
@jogojapan：这就是std::bind用来存储绑定参数的东西吗？
std::decay 正是您想要的。
所以是return new Box<decay<X>::type>(forward<X>(x))？ std::decay 文档说“这是按值传递时应用于所有函数参数的类型转换。”。我不确定我完全理解这意味着什么。
问题是关于bind 是如何工作的以及它使用了哪些辅助函数（这显然取决于实现），还是关于如何处理代码中的情况？

标签： c++ c++11

【解决方案1】：

如果我正确理解您想要实现的目标，那么您需要使用std::decay。假设您向MakeBox() 提供S 类型的对象，则通用引用X&& 将被解析为使函数参数为S& 或S&& 类型，具体取决于您的参数是否为（分别）左值或右值。

为了实现这一点并且由于通用引用的 C++11 规则，在第一种情况下，模板参数将被推导出为 X=S&（这里 X 不能作为 Box<> 的参数，因为您的成员变量必须是对象而不是对象引用），而在第二种情况下，它将被推断为X=S（这里X 可以作为Box<> 的参数）。通过应用std::decay，您还将在将X作为模板参数提供给Box<>之前隐式地将std::remove_reference应用到推导类型Box<>，您将确保X始终等于S和从不S&（请记住，X从不在此处被推断为S&&，它将是S 或S&）。

#include <utility>
#include <type_traits>
#include <iostream>

using namespace std;

struct Base {};

template<typename T>
struct Box : Base
{
    template<typename... Args>
    Box(Args&&... args)
        : t(forward<Args>(args)...)
    {
    }

    T t;
};

template<typename X>
Base* MakeBox(X&& x)
{
    return new Box<typename decay<X>::type>(forward<X>(x));
}

struct S
{
    S() { cout << "Default constructor" << endl; }
    S(S const& s) { cout << "Copy constructor" << endl; }
    S(S&& s) { cout << "Move constructor" << endl; }
    ~S() { cout << "Destructor" << endl; }
};

S foo()
{
    S s;
    return s;
}

int main()
{
    S s;

    // Invoking with lvalue, will deduce X=S&, argument will be of type S&
    MakeBox(s);

    // Invoking with rvalue, will deduce X=S, argument will be of type S&&
    MakeBox(foo());

    return 0;
}

如果您有兴趣，这里是 Scott Meyers 的一个很好的课程，他解释了通用引用的行为方式：

Scott Meyers on universal references

P.S.：这个答案已被编辑：我原来的答案建议使用std::remove_reference<>，但std::decay 原来是一个更好的选择。感谢问题发布者@Andrew Tomazos FathomlingCorps 指出了这一点，并感谢@Mankarse，他首先在对原始问题的评论中提出了这个问题。

【讨论】：

确实std::decay 似乎是一个不错的选择，甚至可能更好，因为它也包含std::remove_reference<>。我一开始没有考虑它的原因是它去掉了const 限定符，但后来我意识到你可能根本不想保留const 限定符，因为你正在里面创建一个新对象Box 并调用其复制构造函数。如果是这样，我们确实可以在我的回答中将std::remove_reference 替换为std::decay。我会这样做并给予适当的信任。
顺便说一句，关于函数MakeBox<>()和类Box<>，你确定你一直只想调用T的复制构造函数吗？ Box<> 的构造函数中有一个参数包，用于将参数转发给 T 的构造函数，但您总是在输入中只传递一个 T 对象，因此它总是调用复制构造函数。你不应该在MakeBox<>() 中也有一个可变参数列表吗？顺便说一句，我不会返回 Base*，而是返回确切的指针 (Box<typename std::decay<T>::type>*)
我认为typename decay<typename remove_reference<T>::type>::type; 在那里是多余的，因为decay<> 已经包含remove_reference<>。见这里：en.cppreference.com/w/cpp/types/decay

【解决方案2】：

对于提供的示例(1) 执行您想要的操作并存储该值。对于其他情况（例如当x 是一个数组时），您可以使用std::decay 将其衰减为一个指针并存储它。

【讨论】：