不转发通用引用会出现什么样的问题？答案

【问题标题】：What kind of problems for not forwarding universal reference?不转发通用引用会出现什么样的问题？
【发布时间】：2014-04-25 06:54:04
【问题描述】：

据我所知，在C++11中，通用引用应该总是和std::forward一起使用，但是我不确定如果不使用std::forward会出现什么样的问题。

template <T>
void f(T&& x);
{
    // What if x is used without std::forward<T>(x) ?
}

您能否提供一些在这种情况下可能出现的问题的说明？

【问题讨论】：

标签： c++ c++11 perfect-forwarding universal-reference

【解决方案1】：

没有这样的规则总是将std::forward 与通用引用一起使用。相反，在通用引用的函数中到处使用std::forward 可能很危险。看看下面的例子：

template <typename T>
auto make_pair(T&& t)
{
    return std::make_tuple(std::forward<T>(t), std::forward<T>(t)); // BAD
}

如果你用make_pair(std::string{"foobar"})调用这个函数，结果是反直觉的，因为你从同一个对象移动了两次。

更新：这是另一个示例，说明在没有完美转发的情况下使用通用引用真的很有意义：

template <typename Range, typename Action>
void foreach(Range&& range, Action&& action)
{
    using std::begin;
    using std::end;
    for (auto p = begin(range), q = end(range); p != q; ++p) {
        action(*p);
    }
}

range 是一个通用引用 很好，这样调用者就可以将 foreach 与一个临时容器和一个动作一起使用，这就是调用元素上的 非常量 成员函数。
action 是一个通用引用 很好，这样调用者就可以将可变 lambda 表达式 作为操作传递。
将std::forward 用于range 或action 是错误的。

【讨论】：

很好，但没有明确回答“如果不使用 std::forward 会出现什么样的问题？”的问题
+1，但是为什么将std::forward 用于action 是错误的？我刚读到这个：Why use a perfectly forwarded value?，如果不保留 r 值，您似乎可能会放弃优化机会。
@Snps：与std::apply相比，上面的代码包含一个循环。根据Action 的类型，std::forward<Action>(action) 可以与std::move(action) 相同。这意味着使用std::forward，您可能会在第一次迭代中更改函数对象action，并导致所有剩余迭代出现奇怪的行为。
@nosid Duh，循环（我怎么会错过）。现在有道理了，感谢您澄清！

【解决方案2】：

假设f 是这样调用的：

f(someType{});

如果f 的主体对x 执行某种操作

foo(x);

foo 有两个重载

void foo(someType const&);

void foo(someType&&);

不使用std::forward，因为x 是一个左值，所以会调用以下重载

void foo(someType const&);

这可能会让您付出潜在的优化成本。

使用

foo(std::forward<T>(x));

确保选择了正确的 foo 重载。

【讨论】：

【解决方案3】：

有名字的东西是左值。这意味着在函数体中，t 是一个左值。通用引用最终是左值引用还是右值引用并不重要。如果它被命名，它就是一个左值。

如果您因此直接传递该参数，您将传递一个左值。

在您只想将不透明的参数传递给另一个函数的情况下，您希望完全按原样传递它。如果它是一个左值，你想把它作为一个左值传递；如果它是一个右值，你想传递一个右值。如前所述，直接将其作为左值传递总是。 forward 具有将其作为正确的值传递所需的魔力，

始终传递左值的代码可能会从性能角度受到影响，但我想说，在考虑这个特定问题时，您可以忽略这一点。不总是传递左值有一个更紧迫的问题：虽然复制某些类型可能很昂贵，但某些其他类型根本无法复制，例如std::unique_ptr。对于那些在转发时保持右值性的类型不是性能问题，而是让您的代码甚至可以编译。

【讨论】：

【解决方案4】：

您不应多次转发变量。

【讨论】：