c++ - 功能完美转发构建功能列表类

Question

考虑以下构建类存储函数的代码。

// Function list class
template <class... F>
struct function_list
{
    template <class... G>
    constexpr function_list(G&&... g) noexcept
    : _f{std::forward<G>(g)...}
    {
    }
    std::tuple</* F... OR F&&... */> _f;
};

// Function list maker
template <class... F, class R = /* Can we compute the return type here? */>
constexpr R make_function_list(F&&... f)
{
    return function_list<
        /* decltype(std::forward<F>(f))...
         * OR F...
         * OR F&&...
        */>(std::forward<F>(f)...);
}

我希望这些函数能够完美转发(不管它们是函数指针、仿函数、lambdas...)。但我并不完全理解 std::forward 背后发生的所有类型推导。和通用引用。在上面的代码中，我有三个问题:

• 应该_f类型为 std::tuple<F...>或 std::tuple<F&&...> (为什么？)
• 是否可以推导出返回类型 R在模板参数列表中(因为手动而不是 auto/decltype(auto) 将有助于理解正在发生的事情)
• 在制造商中，function_list 是什么模板参数应为:decltype(std::forward<F>(f)...) , F , 或 F&&... (为什么？)

注:function_list的构造函数并不意味着直接调用，而是 make_function_list正在做这项工作。

编辑:这种情况安全吗，当operator()的 function_list (此处未显示)不保证在同一语句中被调用？

template <class... F>
constexpr function_list<F...> make_function_list(F&&... f)
{
    return function_list<F&&...>(std::forward<F>(f)...);
}

Answer 1

But I don't exactly understand all the type deduction happening behind std::forward and universal references.

通过一个例子就很容易理解了。

template <typename T>
void f(T&&)
{
    std::tuple<T>{}; // (0)
    std::tuple<T&&>{}; // (1)
}

对于(0):

• T推导为 T对于右值
• T推导为 T&对于左值。

对于(1):

• T推导为 T&&对于右值
• T推导为 T&对于左值。

如您所见，两者之间的唯一区别是右值的推导方式。

关于 std::forward ，这就是它的作用:

template <typename T>
void g(T&&);

template <typename T>
void f(T&& x)
{
    g(x) // (0)
    g(std::forward<T>(x)); // (1)
}

对于(0):

• x始终是一个左值。

对于(1):

• x被转换到 T&&如果T推导为 T .

• x否则保持左值。

std::forward基本保留了x的类型分类通过查看如何 T被推导出来。

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Should _f be of type std::tuple<F...> or std::tuple<F&&...>

我认为你的情况应该是 std::tuple<F...> ，因为您要存储左值引用 或值。

std::tuple<F&&...>将存储左值引用 或右值引用 - 在临时对象的情况下会导致悬空引用。

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Is it possible to deduce the return type R in the template parameter list

是的，就是function_list<F...> .

template <class... F, class R = function_list<F...>>
constexpr R make_function_list(F&&... f)
{
    return function_list<F...>(std::forward<F>(f)...);
}

你甚至不需要 R模板参数。

template <class... F>
constexpr function_list<F...> make_function_list(F&&... f)
{
    return function_list<F...>(std::forward<F>(f)...);
}

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In the maker, what the function_list template argument should be: decltype(std::forward<F>(f)...), F, or F&&...

function_list应该采取 F...出于本答案开头列出的原因作为模板参数(即避免对临时对象的悬空引用)。

它仍然需要 std::forward<F>(f)...作为允许右值被转发的参数(即将右值移动到function_list的元组中)。