c++模板的引用类型参数折叠问题解释

Posted 2023-05-27 大黑耗

template<typename T> void f1(T&);   

实参可以是左值、const类型的左值，不能是右值。

f1(i);   // 正确，i是int型，T是int

f1(c);  // 正确，i是const int 型，T是const int

f1(5);  // 错误

 

template<typename T> void f1(const T&);    

实参可以是左值、const类型的左值、右值。

f1(i);  // 正确，i是int型，T是int

f1(c);  // 正确，c是const int 型，T是int

f1(5);  // 正确，5是int&&，T是int

 

template<typename T> void f1(T&&);   

我们可能认为给这种情况传递一个左值给f1是不合法的，但实际上这是合法的，这种情况的实参可以是左值(或左值引用)(无论有无const)、右值(或右值引用)。

1. 当实参是右值(或右值引用)的时候，T被推断为X

f1(5);  // 正确，5是int&&型，T是 int

2. 例外规则①：当模板参数是右值（T&&）而实参是左值(或左值引用)，也合法，此时T被推断为X&

f1(i);   // 正确，i是int型，按照上面的规则，T是 int&

 

第1种情况我们很容易理解，因为类型完全匹配。

对于第2种情况，根据例外规则①，把T代入，这个f1模板被实例化为 f1(int& &&) ，它的参数是引用的引用，那为啥我们实际传入的是 int& 咧？对于这种情况，实际上是c++有第2条例外规则：引用折叠。

例外规则②：引用折叠（当出现引用的引用类型变量时就会发生引用折叠）

X& &、X& &&、X&& & 这三种等价折叠为 X&

X&& && 等价折叠为 X&&

所以对于  f1(int& &&) ，它等价于 f1(int &)，因此我们传入 int& 的实参是可以的。

c++11新特性之引用折叠

引用折叠的前提是出现了引用的引用，有点绕。我们不能直接定义引用的引用，但是可以间接定义。

通过类型别名或者通过模板参数间接定义，多重引用最终折叠成左值引用或者右值引用，多余的忽略

typedef int&& new_type;

new_type& ok;

这个时候就形成了类型折叠 类似于int&&& ok;最后折叠成int& ok;

template<typename T> void test(T&& t);

如果参数传入一个引用类型例如int m=0;int& n=m;template<int&> test(n);这个时候也形成了引用折叠，最终参数保留了引用特性

template<typename T> void test6(T&& t)//传入引用就会形成折叠
{
    printf("%d\\n", t++);
}
int main(int narg, char**)
{
    typedef int&& new_int;
    int n = 0;
    new_int& a=n;//引用折叠int&&& 最终成为int&
    a = 10;
    printf("%d\\n", n);

    test6(a);
    printf("%d\\n", n);
    system("pause");
    return 0;
}