C++ std::forward<T> 与 static_cast<T>

Question

据我了解，std::forward<T>(x) 等同于static_cast<T&&>(x)。

但据我所见，static_cast<T>(x) 似乎做了同样的事情，如下图code 所示

因此，我的问题是为什么 std::forward<T> 实现为 static_cast<T&&>(x)，而不是 static_cast<T>(x)，如果两者具有相同的效果？

Answer 1

因为完美转发允许传递右值引用和左值引用。这是通过reference collapsing 完成的：

T = int    --> T&& = int&&
T = int&   --> T&& = int& && = int&
T = int&&  --> T&& = int&& && = int&&

在您使用static_cast<T> 的示例中，您只是丢失了右值引用。它适用于原始类型（因为传递 int 通常是复制 CPU 寄存器值），但对于复杂类型来说很糟糕，因为它会导致通过复制 ctor 创建临时对象。

Answer 2

如果T&& 是一个右值引用，那么T 是一个值，那么static_cast<T> 使一个复制 不是一个右值引用。

该副本将绑定到右值引用（就像引用一样），但可能会不必要地调用复制/移动 ctor，并且它不是省略的候选对象。

static_cast<T&&> 同时将转换为右值引用。

它们在其他方面是相同的。

Answer 3

我同意 Yakk，但比这更糟。

void foo(const std::vector<int> &vec);

template<typename T>
void callFoo(T &&data)
{
    foo(static_cast<T>(data));
}

int main()
{
    callFoo(std::vector<int>{/*...*/});
}

这将始终创建一个副本。向量没有移动，因为data 作为一个表达式，是std::vector<int> 类型的左值，即使替换的类型是std::vector<int>&&。请注意，T 是 std::vector<int>，而不是 std::vector<int> &&。故事的寓意：使用标准库，它做正确的事，forward 这个名字也比static_cast<something> 更能抓住意图。