错误 C2783：“_Ty &&std::forward(remove_reference<_Ty>::type &&) throw()”：无法推断“_Ty”的模板参数

Question

我有一个并发队列的模板化实现，它具有如下所示的推送功能：

template <typename T>
class concurrent_queue
{
public:

    // other code...

    void push(const T& item)
    {
        std::unique_lock<std::mutex> mlock(mutex);
        queue.push_back(std::forward(item));
        mlock.unlock();
        notEmpty.notify_one();
    }

private:

    std::deque<T>               queue;
    std::mutex                  mutex;
    // other stuff...
};

稍后，我将它实例化并像这样使用它：

concurrent_queue<c2Type> m_queue;  // c2 type is some struct declared previously

然后我尝试将项目推送到队列中，并收到上述编译器错误：

c2Type c2message;

// fill in the message struct...
m_queue.push(c2message);

我之前已经成功地将队列用作线程池实现的一部分，其中存储了std::function 对象。我不明白为什么在这种情况下它不能推断出类型。有什么想法吗？

Answer 1

像“左值”和“右值”这样的值类别是表达式的属性。命名变量的表达式总是左值表达式，即使它们命名的变量的类型为 rvalue reference to some_type。

我们使用左值引用和右值引用来绑定不同类别的表达式：按照惯例，我们将左值引用视为被绑定到左值，而右值引用被视为被绑定到右值。

std::forward 旨在恢复我们假设引用所指的值类别。例如：

int   i = 42;
int&  l = i;
int&& r = 21;

l // this expression is an lvalue-expression
r // this expression is an lvalue-expression, too (!)

std::forward<int& >(l) // this function-call expression is an lvalue-expression
std::forward<int&&>(r) // this function-call expression is an rvalue-expression

std::forward，作为一个“普通函数”，仅仅通过参数是无法恢复值类别的。两个参数都是左值表达式。您必须通过手动提供模板参数来指定要恢复的值类别。

这只有在我们有一个我们不知道先验是右值引用还是左值引用的引用时才有意义。编写一个使用完美转发和转发引用的函数时就是这种情况。

顺便说一句，我们想恢复值类别以允许另一个函数从我们收到的参数中移动。如果我们收到一个右值参数，我们想要传递一个右值，以允许被调用的函数移动。

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对于类似 OP 中的功能：

void push(const T& item)

我们知道item 具有类型对const T的左值引用。因此，我们不需要std::forward：

void push(const T& item) {
    // ...
    queue.push_back(item); // pass the lvalue argument as an lvalue
    // ...
}

如果我们添加另一个重载：

void push(T&& item)

我们仍然不需要std::forward，因为该参数item 的类型始终是对T 的右值引用 _{（假设T 不是引用类型）}：

void push(T&& item) {
    // ...
    queue.push_back(std::move(item)); // pass the rvalue argument as an rvalue
    // ...
}

只有当我们有类似的东西时

template<typename U>
void push(forwarding_reference<U> item)

其中forwarding_reference<U> 可以是左值引用或右值引用，那么我们需要std::forward：

template<typename U>
void push(forwarding_reference<U> item) // not C++, read on
{
    // ...
    queue.push_back(std::forward<U>(item)); // pass lvalue arguments as lvalues
                                            // and rvalue arguments as rvalues
    // ...
}

由于实现细节，我们必须将上面写成：

template<typename U>
void push(U&& item) {
    // ...
    queue.push_back(std::forward<U>(item)); // pass lvalue arguments as lvalues
                                            // and rvalue arguments as rvalues
    // ...
}

请注意，上面的U&& item 不是右值引用，而是转发引用。要获得转发引用，您需要有一个带有模板类型参数X 和X&& x 形式的函数参数的函数模板。