c++ - 将对类的引用转发为另一种类型

Question

我有如下代码，它通过转发引用接受 std::aligned_storage_t 参数，并且应该将其reinterpret_cast 转换为另一种类型并将其返回给用户。

template <typename AlignedStorageType, typename TypeToReturnAs>
decltype(auto) forward_as_another_type(AlignedStorageType&& storage) {
    return *reinterpret_cast<TypeToReturnAs*>(&storage);
}

storage在返回类型中的引用类型有没有好的维护方式？例如，如果存储是一个右值引用，那么我希望返回类型也是一个右值引用。

Answer 1

首先，翻转模板参数。您希望推导 AlignedStorageType 并显式指定另一个:

template <typename TypeToReturnAs, typename AlignedStorageType>
decltype(auto) forward_as_another_type(AlignedStorageType&& storage) {
    return *reinterpret_cast<TypeToReturnAs*>(&storage);
}

接下来，您基本上想要的是有条件地转换表达式。如果 AlignedStorageType&& 是一个 X&&，您希望将其转换为 TypeToReturnAs&&。如果是 X&，则为 TypeToReturnAs&。如果 X const&，作为 TypeToReturnAs const&。

我们可以添加一个类型特征来匹配引用:

template <class T, class U> struct match_reference;
template <class T, class U> struct match_reference<T&, U>       { using type = U&; };
template <class T, class U> struct match_reference<T const&, U> { using type = U const&; };
template <class T, class U> struct match_reference<T&&, U>      { using type = U&&; };
template <class T, class U> using match_reference_t = typename match_reference<T,U>::type;

然后:

template <typename TypeToReturnAs, typename AlignedStorageType>
decltype(auto) forward_as_another_type(AlignedStorageType&& storage) {
    using R = match_reference_t<AlignedStorageType&&, TypeToReturnAs>;
    return static_cast<R>(*reinterpret_cast<TypeToReturnAs*>(&storage));
}

或者，如果您只是一次性使用它，您可以将该逻辑编写为条件:

template <typename TypeToReturnAs, typename AlignedStorageType>
decltype(auto) forward_as_another_type(AlignedStorageType&& storage) {
    using R = std::conditional_t<
        std::is_lvalue_reference<AlignedStorageType>::value,
        TypeToReturnAs&, 
        TypeToReturnAs&&>;
    return static_cast<R>(*reinterpret_cast<TypeToReturnAs*>(&storage));
}

或:

    using R = std::conditional_t<
        std::is_lvalue_reference<AlignedStorageType>::value,
        TypeToReturnAs&, 
        TypeToReturnAs>;
    return std::forward<R>(*reinterpret_cast<TypeToReturnAs*>(&storage));