std::forward 与 std::move 的用法

Posted 2023-02-16

【中文标题】std::forward 与 std::move 的用法

【英文标题】：Usage of std::forward vs std::move

【发布时间】：2015-05-03 21:20:19

【问题描述】：

我总是读到std::forward 仅用于模板参数。然而，我在问自己为什么。请参阅以下示例：

void ImageView::setImage(const Image& image)
    _image = image;


void ImageView::setImage(Image&& image)
    _image = std::move(image);

这是两个基本相同的功能；一个采用左值引用，另一个采用右值引用。现在，我想既然std::forward 应该在参数是左值引用时返回左值引用，如果参数是 1 时返回右值引用，这段代码可以简化为：

void ImageView::setImage(Image&& image)
    _image = std::forward(image);

这有点类似于 cplusplus.com 提到的 std::forward 示例（只是没有任何模板参数）。我只是想知道，这是否正确，如果不正确，为什么。

我也在问自己到底有什么不同

void ImageView::setImage(Image& image)
    _image = std::forward(image);

【问题讨论】：

要真正了解，请观看此视频：channel9.msdn.com/Shows/Going+Deep/…

问题：Forward not 根据其参数返回左值引用或右值引用。实际上，它完全忽略了参数的值类别。

这能回答你的问题吗？ What's the difference between std::move and std::forward

当它不是模板参数时，&& 表示右值（而不是转发引用），因此遵循binding rules (see the table here) 这意味着对Image 的左值引用不能绑定到@987654331 @.

【参考方案1】：

你不能在没有明确指定模板参数的情况下使用std::forward。它是有意在非推断上下文中使用的。

要理解这一点，您需要真正了解转发引用（T&& 用于推断的 T）在内部是如何工作的，而不是把它们当作“它的魔法”而挥之不去。那么让我们来看看。

template <class T>
void foo(T &&t)

  bar(std::forward<T>(t));

假设我们这样称呼foo：

foo(42);

42 是 int 类型的右值。 T 推导出为int。 因此对bar 的调用使用int 作为std::forward 的模板参数。 std::forward<U> 的返回类型为U &&（在本例中为int &&），因此t 作为右值转发。

现在，让我们像这样调用foo：

int i = 42;
foo(i);

i 是 int 类型的左值。 由于完美转发的特殊规则，当T &&类型的参数中使用V类型的左值推导T时，V &用于推导。因此，在我们的例子中，T 被推断为int &。

因此，我们将int & 指定为std::forward 的模板参数。因此，它的返回类型将是“int & &&”，它会折叠为int &。这是一个左值，所以i 被作为左值转发。

总结

为什么这适用于模板是当您使用std::forward<T> 时，T 有时是引用（当原始值是左值时）有时不是（当原始值是右值时）。因此，std::forward 将酌情转换为左值或右值引用。

您无法在非模板版本中进行这项工作，因为您只有一种类型可用。更不用说setImage(Image&& image) 根本不接受左值——左值不能绑定到右值引用。

【讨论】：

好的，我想到目前为止我已经理解了。我想知道的是：我可以用左值引用和右值引用调用函数template <typename T> void foo(T&& t)？如果它是一个左值引用 T 被推断为V&，这意味着参数类型变为(V& &&)，这基本上是一个对左值引用的 rvlaue 引用（或者什么？）？所以这是行为与非模板函数不同的一点，其中函数void foo(MyType&& t)只能用右值引用调用？

@user1488118 有引用折叠规则。 T && && 折叠为 T &&，所有其他（T & &&、T && & 和 T & &）折叠为 T &。 --- 是的，V& 的推导允许您使用左值和右值（不一定是引用）调用函数模板。采用Image&& 的非模板函数只能使用Image 类型的右值调用。

foo(i) 会将T 推导出为int。 foo(42) wouldn't compile，因为 42 是右值，不能绑定到非常量左值引用。使用V & 而不是V 的特殊规则仅适用于模板参数T 的函数参数类型为T && 的情况。其他任何情况都会导致规则不适用。

@user1488118 哪个“文档”？ Cplusplus.com？该网站以其准确性而闻名，恰恰相反。首选cppreference.com。无论哪种方式，“文档”的唯一权威来源是标准，正如我在回答中所描述的那样指定它。

"std::forward 因此将酌情转换为右值引用的左值。"我认为您的意思是： std::forward 因此将酌情转换为左值或右值引用。我只是提出这个问题，因为我看到有人不明白它是如何工作的而感到困惑

【参考方案2】：

我推荐阅读 Scott Meyers 的“Effective Modern C++”，具体来说：

第 23 项

：了解std::move 和std::forward。

第 24 条

：区分右值引用的通用引用。

从纯技术角度来说，答案是肯定的：std::forward 可以做到这一切。 std::move 不是必需的。当然，这两种功能都没有 真的很有必要，因为我们可以到处写演员表，但我 希望我们同意那会很糟糕。 std::move的景点 方便、减少出错的可能性和更清晰。

右值引用

这个函数接受右值，不能接受左值。

void ImageView::setImage(Image&& image)
    _image = std::forward(image);        // error 
    _image = std::move(image);           // conventional
    _image = std::forward<Image>(image); // unconventional

首先注意std::move 只需要一个函数参数，而std::forward 需要一个函数参数和一个模板类型参数。

通用引用（转发引用）

此函数接受所有并完美转发。

template <typename T> void ImageView::setImage(T&& image)
    _image = std::forward<T>(image);

【讨论】：

注： “通用参考”的正式名称现在是转发参考

@JonathanWakely - 谢谢，我明白了。

@JonathanWakely：““通用参考”的正式名称现在是转发参考” - 我没有收到备忘录。从何时起？是在哪里公布的？谢谢。

@JohannGerell Herb Sutter 在 CppCon 2014 上也谈到了它，最新版本的 Effective C++ 也提到了它，IIRR。

感谢参考，转发参考在N4296的§14.8.2.3中定义

【参考方案3】：

您必须在std::forward 中指定模板类型。

在这种情况下，Image&& image始终是一个右值引用，std::forward<Image> 将始终移动，因此您不妨使用std::move。

您的函数接受右值引用不能接受左值，因此它不等同于前两个函数。

【讨论】：

std::forward 仅在用作std::forward<Image> 或std::forward<Image&&> 时才会移动，而不是像您说的那样总是

@PiotrS。你是对的，我过于简单化了。希望那会更好。