c++ - 为什么一个完美的转发功能必须模板化？

Question

为什么下面的代码有效:

template<typename T1>
void foo(T1 &&arg) { bar(std::forward<T1>(arg)); }

std::string str = "Hello World";
foo(str); // Valid even though str is an lvalue
foo(std::string("Hello World")); // Valid because literal is rvalue

但不是:

void foo(std::string &&arg) { bar(std::forward<std::string>(arg)); }

std::string str = "Hello World";
foo(str); // Invalid, str is not convertible to an rvalue
foo(std::string("Hello World")); // Valid

为什么示例 2 中的左值没有以与示例 1 中相同的方式解析？

另外，为什么标准认为需要在 std::forward 中提供参数类型而不是简单地推导它很重要？简单地向前调用就是表明意图，不管是什么类型。

如果这不是标准的东西，只是我的编译器，我使用的是 msvc10，这可以解释糟糕的 C++11 支持。

谢谢

编辑 1:将文字“Hello World”更改为 std::string("Hello World") 以生成右值。

Answer 1

首先，read this全面了解转发。 (是的，我将大部分答案委托(delegate)给其他地方。)

总而言之，转发意味着左值保持左值，右值保持右值。你不能用一种类型来做到这一点，所以你需要两个。因此，对于每个转发的参数，您需要该参数的两个版本，这需要该函数总共有 2^N 个组合。您可以对函数的所有组合进行编码，但如果您使用模板，则会根据需要为您生成各种组合。

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如果您尝试优化拷贝和移动，例如:

struct foo
{
    foo(const T& pX, const U& pY, const V& pZ) :
    x(pX),
    y(pY),
    z(pZ)
    {}

    foo(T&& pX, const U& pY, const V& pZ) :
    x(std::move(pX)),
    y(pY),
    z(pZ)
    {}

    // etc.? :(

    T x;
    U y;
    V z;
};

那么你应该停下来这样做:

struct foo
{
    // these are either copy-constructed or move-constructed,
    // but after that they're all yours to move to wherever
    // (that is, either: copy->move, or move->move)
    foo(T pX, U pY, V pZ) :
    x(std::move(pX)),
    y(std::move(pY)),
    z(std::move(pZ))
    {}

    T x;
    U y;
    V z;
};

你只需要一个构造函数。 指南:如果您需要自己的数据拷贝，请在参数列表中制作该拷贝；这使得决定是复制还是向上移动到调用者和编译器。