关于 lambda 重载、类型转换和完美转发的问题

Question

这是一个关于 lambda 重载集和完美转发的问题，也是comment 的后续问题。有关如何使用它的更多上下文，请参阅another related question。

我对下面的代码 sn-p 有一些疑问。

Q1：对于 lambda 重载，我使用的是来自 this post 的 overload(Fs...) -> overload<Fs...>，但后来在 this answer 中我看到了 overload(Fs&&...) -> overload<std::decay_t<Fs>...>。这种差异在什么情况下是相关的？

Q2：为什么要在下面用return decltype(x)(x) 定义identity 函数，而不仅仅是return x？

Q3：我们可以将foo(convert(std::forward<Args>(args))...) 视为完美转发（对于所有未转换的参数），就像foo(std::forward<Args>(args)...) 一样？

#include <utility>
#include <iostream>


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struct Foo {
    virtual ~Foo() = default;
};

struct FooA: public Foo {
    static void foo(const FooA&, int) { std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl; }
};

struct FooB: public Foo {
    static void foo(int, const FooB&) { std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl; }
};


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template<class...Fs>
struct overload:Fs... {
    using Fs::operator()...;
};

// Q1: In what situations is needed over `overload(Fs...) -> overload<Fs...>`?
template<class...Fs>
overload(Fs&&...) -> overload<std::decay_t<Fs>...>;


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// Q2: What is the purpose of `return decltype(x)(x)` over `return x`?
auto identity=[](auto&&x)->decltype(x){return decltype(x)(x);};

template<typename SpecificFoo, typename... Args>
void bar(Args&&... args) {
  auto convert = overload{
    [](const Foo& f){return dynamic_cast<const SpecificFoo&>(f);},
    identity
  };

  // Q3: Is our definition of `convert` "perfectly forwarding", like if we just called 
  // `foo(std::forward<Args>(args)...)`, or in what situations might this not do the 
  // same thing (for not-converted types)?
  SpecificFoo::foo(convert(std::forward<Args>(args))...);
}


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int main() {
    {
        FooA specific_foo;
        const Foo& foo {specific_foo};
        // assume we only have access to foo when calling bar
        bar<FooA>(foo, 23);
    }
    {
        FooB specific_foo;
        const Foo& foo {specific_foo};
        // assume we only have access to foo when calling bar
        bar<FooB>(42, foo);
    }
}

run it

Answer 1

这种差异在什么情况下是相关的？

当至少一个参数实际上是一个左值时（实际上就像identity）。在这种情况下，对应的Fi 是T&，即左值引用。并且不能将左值引用列为任何类的基础，因此需要 std::decay 删除所有引用和 cv 限定符。当演绎指南按值接受参数时，它自动成为非问题。这是因为值类型的模板参数推导已经“衰减”了类型。

如果您想知道使用哪一个，那么我会说杂乱无章的那个在客观上更好。使用std::decay_t 是为了获得与按值版本相同的行为，因此不妨使用它。

为什么要在下面使用 return decltype(x)(x) 来定义恒等函数，而不仅仅是 return x

这是一种转发形式。由于 lambda 的返回类型被声明为 decltype(x)，我们需要强制转换以确保它正确绑定到右值引用。因为在decltype(x) = T&&的情况下，它不会单独绑定到x，这是一个左值。

我们可以将foo(convert(std::forward<Args>(args))...) 视为完美转发（对于所有未转换的参数），就像foo(std::forward<Args>(args)...) 一样

是的。 bar 的参数已经绑定到引用。 convert 让这些引用在保留值类别的情况下通过，因此它确实是转发的。