c++ - 如何 std::forward( *this )

Question

因为我想重载一个成员函数的所有cv和引用限定，我自己写了下面的宏:

#define DEFINE_FUNCTION(sig , functionality) \
    sig & { functionality; } \
    sig && { functionality; } \
    sig const & { functionality; } \
    sig const && { functionality; } \
    sig volatile & { functionality; } \
    sig volatile && { functionality; } \
    sig const volatile & { functionality; } \
    sig const volatile && { functionality; }

不幸的是，如果我想以转发方式返回 *this(即在返回类型中保留 this 指针的所有引用和 cv 限定，看来，我必须手动编写所有 8 个重载。

现在回答我的问题:是否有可能以通用方式获取 *this 的 cv 和 reference 限定类型？

我已经尝试将 decltype(auto) 作为返回类型并且

return std::forward<decltype(*this)>(*this);

但显然，结果表达式总是解析为左值引用，即使在 && 限定函数的情况下也是如此。

你能帮帮我吗？

Answer 1

你需要的是 friend 。

struct blah {
  decltype(auto) foo() & { return do_foo(*this); }
  decltype(auto) foo() && { return do_foo(std::move(*this)); }
  decltype(auto) foo() const& { return do_foo(*this); }
  decltype(auto) foo() const&& { return do_foo(std::move(*this)); }
  decltype(auto) foo() const volatile& { return do_foo(*this); }
  decltype(auto) foo() const volatile&& { return do_foo(std::move(*this)); }
  decltype(auto) foo() volatile& { return do_foo(*this); }
  decltype(auto) foo() volatile&& { return do_foo(std::move(*this)); }

  blah( const volatile blah&& b ) {}
  blah( const volatile blah& b ) {}
  blah( const blah& b ) = default;
  blah( blah&& b ) = default;
  blah() = default;

  template<class Self>
  friend blah do_foo(Self&& self) {
    std::cout << "Is reference:" << std::is_reference<Self>::value << "\n";
    std::cout << "Is const:" << std::is_const<std::remove_reference_t<Self>>::value << "\n";
    std::cout << "Is volatile:" << std::is_volatile<std::remove_reference_t<Self>>::value << "\n";
    return decltype(self)(self);
  }
};

测试代码:

blah{}.foo();
blah tmp;
tmp.foo();
const blah tmp2;
tmp2.foo();

输出:

Is reference:0
Is const:0
Is volatile:0
Is reference:1
Is const:0
Is volatile:0
Is reference:1
Is const:1
Is volatile:0

Live example.

用宏实现转发给好友的方法，手动写好友。转发给 friend 的方法甚至可以是template<class...Args>如果您可以接受完美转发的缺点。

减少在宏中运行的代码将是值得的。

#define RETURNS(...) \
  noexcept(noexcept(__VA_ARGS__)) \
  -> decltype( __VA_ARGS__ ) \
  { return __VA_ARGS__; }

#define FORWARD_METHOD_TO_FRIEND( NAME, SELF, REF_QUAL, HELPER_NAME ) \
  template<class...Args>
  auto NAME( Args&&... args ) REF_QUAL \
  RETURNS( HELPER_NAME( SELF, std::forward<Args>(args)... ) )

#define FORWARD_CV_METHOD_TO_FRIEND( NAME, SELF, REF_QUAL, HELPER_NAME ) \
  FORWARD_METHOD_TO_FRIEND( NAME, SELF, REF_QUAL, HELPER_NAME ) \
  FORWARD_METHOD_TO_FRIEND( NAME, SELF, const REF_QUAL, HELPER_NAME ) \
  FORWARD_METHOD_TO_FRIEND( NAME, SELF, const volatile REF_QUAL, HELPER_NAME ) \
  FORWARD_METHOD_TO_FRIEND( NAME, SELF, volatile REF_QUAL, HELPER_NAME )

#define FORWARD_SELF_TO_FRIEND( NAME, HELPER_NAME ) \
  FORWARD_CV_METHOD_TO_FRIEND( NAME, *this, &, HELPER_NAME ) \
  FORWARD_CV_METHOD_TO_FRIEND( NAME, std::move(*this), &&, HELPER_NAME ) 

它缩短了 blah以上为:

struct blah {
  FORWARD_SELF_TO_FRIEND( foo, do_foo )
  // ...
  template<class Self>
  void do_foo( Self&& self )
  {
    // some_blah.foo() invokes do_foo passing it
    // self with the proper qualifications
  }
};

替换(和改进)所有 foo()方法。

some_blah.foo()现在调用 do_foo( some_blah )具有适当的 CV 和 L/R 值资格和 noexcept on some_blah .

constexpr可能需要一些爱才能正确，因为我们现在在 C++ 中没有条件 constexpr 测试。也许只是声称 constexpr在模板中foo generated 是正确的，但我对这个问题不太清楚。