我应该啥时候 std::forward 函数调用？

Posted 2023-04-18

【中文标题】我应该啥时候 std::forward 函数调用？

【英文标题】：When should I std::forward a function call?我应该什么时候 std::forward 函数调用？

【发布时间】：2015-09-24 01:00:11

【问题描述】：

我在 Effective Modern C++ 中看到的代码 sn-p 巧妙地实现了 instrumentation rationale 以创建 函数计时器：

auto timeFuncInvocation = 
    [](auto&& func, auto&&... params)
    
        start timer; 
        std::forward<decltype(func)>(func)(
            std::forward<decltype(params)>(params)...); 
        stop timer and record elapsed time; 
    ;

我的问题是关于std::forward<decltype(func)>(func)(...

据我了解，我们实际上是将函数强制转换为其原始类型，但是

为什么需要这样做？

看起来很简单打电话就可以了。 还有其他情况我们使用完美转发来进行函数调用吗？

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^{这看起来像是 the use of familiar template syntax in lambda expressions 的一个很好的用例，以防我们想让计时器类型成为编译时间常数。}

【问题讨论】：

我认为这可能是因为func 可以使用非常量运算符（）来实现大函数对象。这样，您可以避免无意义的复制，并允许函数对象的突变

表达式的 type 不会随强制转换而改变，但它的 value category 会。这就是全部而且只有point of forward。

目的是确保选择正确的ref-qualified 重载operator()。

func 的类型，一旦在函数中，就不再是 r 值引用了（假设它是在传入时）。如果是这样，每次你将它传递给一个函数时，它都会尝试移动它！这就是需要std::forward 的原因。

@Cameron 这里没有任何东西被传递给另一个函数。我的问题是针对这种特定情况的。 Tavian Barnes 指出的原因（并由 Kerrek 暗示）似乎令人信服

【参考方案1】：

更好地描述 std::forward<decltype(func)>(func)(...) 所做的事情是保留传递给 lambda 的参数的值类别。

考虑以下具有 ref 限定 operator() 重载的函子。

struct foo

    void operator()() const &&
     std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << '\n'; 

    void operator()() const &
     std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << '\n'; 
;

请记住，在 lambda func 的主体内是一个左值 (because it has a name)。如果您没有forward 函数参数，则永远无法调用&& 限定的重载。此外，如果没有 & 限定的重载，那么即使调用者向您传递了一个右值 foo 实例，您的代码也将无法编译。

Live demo

【讨论】：

您同意decltype(func) 部分仅在没有为func 拼写类型信息的通用lambda 中需要吗？如果是这种情况，我可以为template <class F> void Foo(F&& func) 写std::forward<F>(func)(...) 并做同样的事情对吗？

@NikosAthanasiou 是的，那会做同样的事情

直到我意识到func 不仅可以是函数指针、lambda 或std::function 实例，它还可以是任何声明@ 的类的实例时，我才明白为什么这很重要987654337@。只有这样它才变得重要。