C++，在函数中采用 const lvalue 和 rvalue 引用

Posted 2023-02-17

【中文标题】C++，在函数中采用 const lvalue 和 rvalue 引用

【英文标题】：C++, take const lvalue and rvalue reference in a function

【发布时间】：2014-07-17 05:12:00

【问题描述】：

我有一些方法需要让他们能够通过 const 左值（它将被复制到哪里）和右值引用（用于速度）来获取变量

struct Object 
    ...
    Object(Object&& o)  ... 
    Object(const Object& o)  ... 
    ...
;

...

struct SomeClass 
    ...
    Object arr[7];

    void copy(int pos,const Object& o)  arr[pos] = o; 
    void copy(int pos,Object&& o)  arr[pos] = o; 
    ...
;

因此，SomeClass 中的两个复制方法是完全一样的。唯一的区别是，在一个 Object 中作为 const 传递，它将被复制，而在另一个 Object 中，作为 rvalue 引用传递以供快速复制使用。

这两种方法的代码完全一致。

现在，在上面的示例中并没有那么悲惨，但是，我有一些更大的方法，9-15 行左右。显然，解决方法是像在此处一样复制它们，但感觉不对。

如何复用复制方法的代码？

【问题讨论】：

你可以在函数中按值和std::move它。

嗯，Object 类使用右值引用构造函数来“窃取”o 对象的成员变量，并且让给定的对象一无所有。而 const Object 构造函数不能修改对象，也不能窃取它的变量，所以它必须复制。

@Praetorian 这是个好主意。如果在不复制任何内容的情况下找不到其他方法，我可能会使用它。

【参考方案1】：

首先，您在这两种情况下都在进行复制分配：

void copy(int pos,const Object& o)  arr[pos] = o; 
void copy(int pos,Object&& o)  arr[pos] = o; 

如果它有名字，它就是一个左值。在第二个函数中，o 有一个名称，所以它是一个左值（尽管是一个右值引用）。你想要arr[pos] = std::move(o);。

避免写两次copy 的常用方法是按值取o 并从中移出：

void copy(int pos, Object o)  arr[pos] = std::move(o); 

如果你传递一个左值，o 将被复制构造，然后移动分配到arr[pos]。如果您传递一个右值，o 将被移动构造，然后进一步移动分配到数组中。所以你仍然避免在右值情况下复制，但在这两种情况下你都需要支付额外的移动。如果移动成本低到应有的水平，则不会产生太多额外开销。

但是，请注意，这不适用于不支持移动语义的旧类型。在这种情况下，此函数将复制您传递的内容，然后从中复制分配，而两个带引用的重载只会复制一份。

【讨论】：

那么，你建议用这个替换这两个？但是如果 SomeClass 的用户想在调用 copy 时自己使用 std::move 怎么办？ sc.copy(0,std::move(tempobj));还是我没有正确理解你？

哦，好吧，我明白了，用这个变体构造了两次右值。我喜欢！

@VanillaFace 如果你传递一个像std::move 这样的右值，那么o 将被移动构造然后移动到数组中。

【参考方案2】：

通用引用和std::forward 让您实现完美转发。这是修改后的copy：

template <typename T>
void copy(int pos, T&& o) arr[pos] = std::forward<T>(o);

如果您担心可能从其他类型隐式转换为Object，您还可以在copy 的正文中添加static_assert。如果将左值Object 传递给copy，则T 将被推导出为Object&。 std::forward<Object&> 返回一个引用。因此，将选择复制分配重载。如果你将一个右值Object 传递给copy，T 将被推导出为Object。 std::forward<Object&> 返回Object&&。由于std::forward<Object>(o) 也是一个右值，因此将选择移动赋值运算符。

【讨论】：

完美！！我只是很难过采取另一个最佳答案并将其提供给您:(