如果可能，C++ 通过右值引用传递参数，否则复制左值引用答案

【问题标题】：C++ pass parameter by rvalue reference if possible, otherwise copy the lvalue reference如果可能，C++ 通过右值引用传递参数，否则复制左值引用
【发布时间】：2017-03-23 13:36:42
【问题描述】：

使用右值引用，可能会省略许多冗余副本，但这似乎需要我多次编写相同的函数（一个用于右值引用，一个用于const 左值引用）。但是标准库似乎只需要声明一次函数。

例如：

#include <iostream>
#include <tuple>

void foo(int&& x){
    x = 2;
}

int main()
{
    int x = 1;
    foo(x); // compile error
    std::make_tuple(x); // ok
    std::cout << x << std::endl;
}

调用foo(x) 是一个编译错误，因为我无法将int 隐式转换为int&&。但我很困惑为什么std::make_tuple 会起作用。 reference 表示它只接受右值引用参数。当传递给它的值是一个 ravlue 引用时，它似乎也不会进行复制，但在我上面的示例中使用时，它会复制（正如大多数人所期望的那样）。

我怎样才能让foo 像这样工作？

【问题讨论】：

标签： c++ function c++11 templates rvalue-reference

【解决方案1】：

引用说它只接受右值引用参数。

不，这是forwarding reference，根据传入参数的值类别，既可以作为左值引用，也可以作为右值引用。

我怎样才能让foo 像这样工作？

声明转发引用的要点是（1）需要进行类型推导，也就是说这里需要将foo做一个函数模板； (2) 参数x 与模板参数T 的精确形式为T&&。例如

template <typename T>
void foo(T&& x){
    x = 2;
}

然后

int x = 1;
foo(x);   // lvalue passed, T is deduced as int&, parameter's type is int&
foo(1);   // rvalue passed, T is deduced as int, parameter's type is int&&

注意std::make_tuple 也是如此，即使它使用模板参数包。最好记住，即使转发引用看起来也像右值引用，但它们是不同的东西。

顺便说一句：std::forward 通常与转发引用一起使用以保留参数的值类别，例如转发给其他函数时。

【讨论】：

感谢您的详细说明。如果不是int，foo 需要接受std::string（或它的一些参考），那么将foo 作为此转发行为的模板是否很好？任何其他不能分配给std::string 的东西都没有意义，也不应该传递给foo。
@Bernard 在这些情况下，您使用std::enable_if 将T 约束为std::string。
@Bernard 这取决于你如何使用foo里面的参数；如果有错误传递给foo，您可能会收到编译错误。无论如何，转发引用被设计成能够接受几乎任何类型的参数；因此，如果 foo 仅适用于 std::string，则转发引用可能会过度杀伤。另一方面，如果您需要更通用的类型，例如不仅是std::string，还有字符串文字（const char[]），那么转发引用是合适的。
@songyuanyao 说得好，最好接受任何可分配给std::string 的内容，包括std::string_view (C++17)。
@Bernard 是的。取决于你的使用情况，不仅可以省略复制，还可以移动；参数可以直接使用，不需要每次都构造一个（临时的）std::string。

【解决方案2】：

差异是&& 运算符在与模板参数一起使用时相当微妙的重载的结果：

template<typename foo>
void bar(foo &&baz)

这不是右值引用。它是一个转发参考。当模板被解析时，baz 将成为左值或右值引用，具体取决于调用情况。

这就是为什么您会看到 C++ 库提供了看似单一的模板，在左值和右值上下文中都可以使用。

但是转发引用只发生在模板中。在非模板声明中：

void bar(int &&baz)

这始终是一个右值引用，并且只能在右值上下文中使用。

【讨论】：

【解决方案3】：

std::make_tuple 之所以有效，是因为该函数实际上并不像foo 那样采用右值引用。 std::make_tuple 采用T&& 形式的对象，并且由于T 是模板类型，因此它使其成为转发引用，而不是右值引用。转发引用可以绑定到左值和右值，而右值引用只能采用右值。要使 foo 与您需要的相同

template<typename T>
void foo(T&& bar)
{
    bar = 2;
}

【讨论】：

【解决方案4】：

这对你有用吗？

#include <iostream>
#include <tuple>

void foo(int&& x){
    std::cout<<"rvalue"<<std::endl;
    x = 2;
}

void foo(int& x){
    std::cout<<"lvalue"<<std::endl;
    x = 2;
}

int main()
{
    int x = 1;
    foo(x); // no compile error anymore
    foo(std::move(x)); // now r-value is being used        
    std::make_tuple(x); // ok
    std::cout << x << std::endl;
}

【讨论】：