使用 std::forward 评估参数包的扩展究竟如何？

Question

我想更好地理解参数包扩展，所以我决定研究一下，曾经对我来说很明显的事情，在尝试了解到底发生了什么之后不再那么明显了。让我们用std::forward 来检查一个标准参数包扩展：

template <typename... Ts>
void foo(Ts&& ... ts) {
    std::make_tuple(std::forward<Ts>(ts)...);
}

我的理解是，对于任何参数包Ts，std::forward<Ts>(ts)... 将产生一个逗号分隔的转发参数列表及其相应类型，例如，对于ts 等于1, 1.0, '1'，函数体将扩展为：

std::make_tuple(std::forward<int&&>(1), std::forward<double&&>(1.0), std::forward<char&&>('1'));

这对我来说很有意义。与函数调用一起使用的参数包扩展会生成一个以逗号分隔的对该函数的调用列表，其中包含适当的参数。

似乎困扰我的是，如果我们想以类似的方式调用一堆函数，为什么有时需要引入逗号运算符 (operator,)？看到this answer，我们可以阅读这段代码：

template<typename T>
static void bar(T t) {}

template<typename... Args>
static void foo2(Args... args) {
    (bar(args), ...); // <- notice: comma here
}

int main() {
    foo2(1, 2, 3, "3");
    return 0;    
}

随后的信息表明它将导致以下扩展：

(bar(1), bar(2), bar(3), bar("3"));

公平，有道理，但是……为什么？为什么要这样做：

template<typename... Args>
static void foo2(Args... args) {
    (bar(args)...); // <- notice: no comma here
}

不工作？根据我的逻辑（“参数包扩展，与函数调用一起使用，会产生一个以逗号分隔的对该函数的调用列表”），它应该扩展为：

(bar(1), bar(2), bar(3), bar("3"));

是因为bar()返回void吗？好吧，将bar() 更改为：

template<typename T>
static int bar(T t) { return 1; }

没有任何改变。我想它只会扩展到1s 的逗号分隔列表（如果bar() 是这样设计的，可能会产生一些副作用）。为什么这会有不同的表现？我的逻辑哪里有问题？

Answer 1

我的理解是，对于任何参数包Ts，std::forward<Ts>(ts)... 将产生一个逗号分隔的转发参数列表及其相应的类型

嗯，这是你的问题：它不是这样工作的。或者最后，不完全是。

参数包扩展及其性质由它们的使用位置决定。 C++17 之前的包扩展只能在某些语法结构中使用，例如花括号初始化列表或函数调用表达式。在此类构造之外（前面的列表并不全面），根本不允许使用它们。在 C++17 之后，折叠表达式允许它们用于特定的运算符。

这样做的部分原因是语法上的。考虑一下：bar(1, (2, 3), 5)。这将调用带有 3 个参数的函数；表达式(2, 3) 解析为单个参数。也就是说，在表达式中使用的逗号和在函数调用中使用的值之间用作分隔符的逗号之间存在差异。这种差异是在语法层面上产生的；如果我想在函数参数序列的中间调用逗号运算符，我必须将整个内容放在 () 中，以便编译器将逗号识别为逗号表达式运算符，而不是逗号分隔符。

非折叠包扩展有效地扩展为使用 separation 逗号，而不是表达式逗号。因此，它们只能在逗号​​分隔类型有效的地方进行扩展。

(bar(args)...) 不起作用的原因是() 表达式不能采用第二种逗号。