c++ - 要求的引用折叠规则的简明解释 : (1) A& & -> A& , (2) A& && -> A& ，(3) A&& & -> A& ，以及 (4) A&& && -> A&&

Question

以下链接提供了 4 种引用折叠形式(如果我是对的，这些是仅有的 4 种形式):http://thbecker.net/articles/rvalue_references/section_08.html .

从链接:

1. A& & becomes A&
2. A& && becomes A&
3. A&& & becomes A&
4. A&& && becomes A&&

虽然我可以做出有根据的猜测，但我想对这些引用折叠规则背后的基本原理进行简要解释。

一个相关的问题，如果可以的话:是否使用了这些引用折叠规则 在 C++11 中 在内部由诸如 std::move() 之类的 STL 实用程序使用, std::forward()等，在典型的现实世界用例中？ (注意:我特别询问 C++11 中是否使用了引用折叠规则，而不是 C++03 或更早版本。)

我问这个相关的问题是因为我知道这样的 C++11 实用程序，如 std::remove_reference ，但不知道是否引用了 std::remove_reference等相关实用程序在 C++11 中经常使用，以避免需要引用折叠规则，或者它们是否与引用折叠规则一起使用。

Answer 1

引用折叠规则(除了 A& & -> A& ，它是 C++98/03)存在的原因之一是:允许完美转发工作。

“完美”转发意味着有效地转发参数，就像用户直接调用该函数一样(减去省略，转发被破坏)。用户可以传递三种值:lvalues、xvalues和prvalues，接收位置可以通过三种方式取值:by value、by(可能是const)左值引用和by(可能是const)右值引用。

考虑这个函数:

template<class T>
void Fwd(T &&v) { Call(std::forward<T>(v)); }

按值(value)

如 Call按值获取其参数，然后必须在该参数中进行复制/移动。哪一个取决于传入的值是什么。如果传入值是左值，则它必须复制左值。如果传入的值是一个右值(它们统称为 xvalues 和 prvalues)，那么它必须从中移动。

如果您调用 Fwd对于左值，C++ 的类型推导规则意味着 T将被推导出为 Type& , 其中 Type是左值的类型。显然如果左值是 const , 将推导出为 const Type& .引用折叠规则意味着 Type & &&变成 Type &为 v ，一个左值引用。这正是我们需要调用的 Call .使用左值引用调用它会强制复制，就像我们直接调用它一样。

如果您调用 Fwd使用右值(即: Type 临时表达式或某些 Type&& 表达式)，然后 T将被推导出为 Type .引用折叠规则给了我们 Type && ，这会引发移动/复制，这几乎就像我们直接调用它一样(减去省略)。

通过左值引用

如 Call通过左值引用获取它的值，那么它应该只在用户使用左值参数时才可调用。如果它是一个 const-lvalue 引用，那么它可以被任何东西(左值、xvalue、prvalue)调用。

如果您调用 Fwd使用左值，我们再次得到 Type&作为 v的类型.这将绑定(bind)到非常量左值引用。如果我们用 const 左值调用它，我们会得到 const Type& ，它只会绑定(bind)到 Call 中的 const 左值引用参数.

如果您调用 Fwd使用 xvalue，我们再次得到 Type&&作为 v的类型.这将不允许您调用采用非常量左值的函数，因为 xvalue 不能绑定(bind)到非常量左值引用。它可以绑定(bind)到一个 const 左值引用，所以如果 Call使用了 const& , 我们可以调用 Fwd与 xvalue。

如果您调用 Fwd使用纯右值，我们再次得到 Type&& ，所以一切都像以前一样。您不能将临时值传递给采用非常量左值的函数，因此我们的转发函数同样会在尝试这样做时窒息。

通过右值引用

如 Call通过 rvalue 引用获取其值，那么它应该只在用户使用 xvalue 或 rvalue 参数时才可调用。

如果您调用 Fwd使用左值，我们得到 Type& .这不会绑定(bind)到右值引用参数，因此会导致编译错误。 A const Type&也不会绑定(bind)到右值引用参数，所以它仍然失败。这正是我们调用 Call 时会发生的情况。直接用左值。

如果您调用 Fwd使用 xvalue，我们得到 Type&& ，这很有效(当然，cv 资格仍然很重要)。

使用纯右值也是如此。

标准::转发

std::forward 本身以类似的方式使用引用折叠规则，以便将传入的右值引用作为 xvalues(函数返回值 Type&& 是 xvalues)和传入的左值引用作为左值传递(返回 Type& )。