c++ - 当从仿函数类模板参数推导出(衰减)类型时，完美转发失败。为什么？

Question

在下面的示例中，

#include <iostream>
#include <utility>
//okay:
//
template<typename T, typename F>
decltype(auto) runner(T&& t, F f)
{
    return f(std::forward<T>(t));
}

//okay:
//
struct runner_t_f {
    template<typename T>
    void operator()(T&& t)
        {
            std::cout<<"template op(): "<<t<<'\n';
        }
};

template<typename T>
struct runner_t {
    void operator()(T&& t) //error: cannot bind 'T' lvalue to 'T&&'
        {
            std::cout<<"template functor: "<<t<<'\n';
        }
};

int main(void)
{
    int j{13};

    auto res = runner(j, [](int const& x) -> double { //okay
            return static_cast<double>(x*x);
        });
    std::cout<<res<<'\n';

    runner_t_f rtf{};
    rtf(j);//okay

    runner_t<int> rt{};
    rt(j);//not okay...why?
    //error: cannot bind ‘int’ lvalue to ‘int&&’

    return 0;
}

我尝试创建这些 runner使用完美转发的蹦床功能。除了 runner_t 之外的所有编译(并执行) ，失败并在上面的代码中注释了错误。为什么？

我怎么能模拟编译器试图做的事情，以便我能理解哪里出了问题？提前致谢。

Answer 1

由于引用折叠和模板类型扣除规则，转发引用工作。

在一个简单的函数中:

template <typename T>
void foo(T&& t) {}

当被称为 foo(42) , T推导出为 int ，等等T&&变成 int&& : rvalue-reference-to- int .

当被称为 int i = 42; foo(i) , T推导出为 int&和 T&&变成 int& && .由于您无法引用引用，因此引用折叠规则开始生效并为您留下 int& : lvalue-reference-to- int .

这一切的意义在于:

template<typename T>
struct runner_t {
    void operator()(T&& t) //error: cannot bind 'T' lvalue to 'T&&'
        {
            std::cout<<"template functor: "<<t<<'\n';
        }
};

当您指定 runner_t<int> , T&&变成 int&& ，并且右值引用不能绑定(bind)到 j因为它是一个左值。

如果您改为指定 rt 的类型成为 runner_t<int&>那么 t 的类型将是 int& && , 将折叠为 int& .这可以绑定(bind)到 j .