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c++ - 在“Effective Modern C++”示例中索引运算符之前使用 std::forward 的原因

问题描述

引用“Effective Modern C++”的第 3 项（“了解 decltype”）：

然而，我们需要更新模板的实现以使其符合条款 25 的劝告，将 std::forward 应用于通用引用：

template<typename Container, typename Index>
decltype(auto) authAndAccess(Container&& c, Index i)
{
    authenticateUser();
    return std::forward<Container>(c)[i];
}

为什么我们在“authAndAccess”的最后一条语句中转发“c”？我理解当我们将参数从原始函数中传递给另一个函数时需要转发（以便能够正确调用采用右值引用的重载版本，或者如果存在按值获取参数的重载版本，那么我们可以移动而不是复制），但是在上面的例子中调用 indexing-operator 时 std::forward 给我们带来了什么好处？

下面的示例还验证了使用 std::forward 不允许我们从 authAndAccess 返回右值引用，例如，如果我们希望能够使用返回值移动（而不是复制）。

#include <bits/stdc++.h>

void f1(int & param1) {
    std::cout << "f1 called for int &\n";
}

void f1(int && param1) {
    std::cout << "f1 called for int &&\n";
}

template<typename T>
void f2(T && param) {
    f1(param[0]);  // calls f1(int & param1)
    f1(std::forward<T>(param)[0]); // also calls f1(int & param1) as [] returns an lvalue reference
}

int main()
{
    std::vector<int> vec1{1, 5, 9};

    f2(std::move(vec1));

    return 0;
}

标签： c++perfect-forwarding

解决方案

这取决于容器是如何实现的。如果它有两个左值和右值的引用限定 operator[]，例如

T& operator[] (std::size_t) &; // used when called on lvalue
T operator[] (std::size_t) &&; // used when called on rvalue

然后

template<typename Container, typename Index>
decltype(auto) authAndAccess(Container&& c, Index i)
{
    authenticateUser();
    return std::forward<Container>(c)[i]; // call the 1st overload when lvalue passed; return type is T&
                                          // call the 2nd overload when rvalue passed; return type is T
}

如果不转发引用，可能会导致麻烦。

template<typename Container, typename Index>
decltype(auto) authAndAccess(Container&& c, Index i)
{
    authenticateUser();
    return c[i]; // always call the 1st overload; return type is T&
}

然后

const T& rt = authAndAccess(Container{1, 5, 9}, 0);
// dangerous; rt is dangling

顺便说一句，这不起作用，std::vector因为它没有引用限定的operator[]重载。

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