c++ - 如何使用 std::forward 评估参数包的扩展？

Question

我想更好地理解参数包扩展，所以我决定进行一些研究，曾经对我来说显而易见的事情在尝试了解到底发生了什么之后不再那么明显了。让我们检查一个标准参数包扩展 std::forward :

template <typename... Ts>
void foo(Ts&& ... ts) {
    std::make_tuple(std::forward<Ts>(ts)...);
}

我在这里的理解是，对于任何参数包 Ts , std::forward<Ts>(ts)...将产生一个以逗号分隔的转发参数列表及其相应的类型，例如 ts等于 1, 1.0, '1' ，函数体将扩展为:

std::make_tuple(std::forward<int&&>(1), std::forward<double&&>(1.0), std::forward<char&&>('1'));

这对我来说很有意义。与函数调用一起使用的参数包扩展会生成一个以逗号分隔的列表，其中包含对该函数的调用以及适当的参数。

似乎让我困扰的是，如果我们想以类似的方式调用一堆函数，为什么有时需要引入逗号运算符( operator, )？看到this answer ，我们可以阅读这段代码:

template<typename T>
static void bar(T t) {}

template<typename... Args>
static void foo2(Args... args) {
    (bar(args), ...); // <- notice: comma here
}

int main() {
    foo2(1, 2, 3, "3");
    return 0;    
}

随后的信息表明它将导致以下扩展:

(bar(1), bar(2), bar(3), bar("3"));

公平，有道理，但是...为什么？为什么要这样做:

template<typename... Args>
static void foo2(Args... args) {
    (bar(args)...); // <- notice: no comma here
}

不起作用？根据我的逻辑(“与函数调用一起使用的参数包扩展，会产生一个以逗号分隔的带有适当参数的函数调用列表”)，它应该扩展为:

(bar(1), bar(2), bar(3), bar("3"));

是因为bar()返回void ？好吧，改变bar()至:

template<typename T>
static int bar(T t) { return 1; }

没有改变任何东西。我想它只会扩展到一个以逗号分隔的列表 1 (如果 bar() 是这样设计的，可能会产生一些副作用)。为什么会有不同的表现？我的逻辑哪里有问题？

Answer 1

My understanding here is that for any parameter pack Ts, std::forward<Ts>(ts)... will result in a comma-separated list of forwarded arguments with their corresponding type

好吧，这就是你的问题:它不是这样工作的。或者最后，不完全是。

参数包扩展及其性质取决于它们的使用位置。 C++17 之前的包扩展只能在某些语法结构中使用，例如花括号初始化列表或函数调用表达式。除了此类构造(前面的列表并不全面)之外，根本不允许使用它们。 C++17 之后，折叠表达式允许它们跨特定运算符使用。

造成这种情况的部分原因是语法上的。考虑一下:bar(1, (2, 3), 5) 。这会调用带有 3 个参数的函数；表达式(2, 3)解析为一个参数。也就是说，表达式中使用的逗号与函数调用中用作值之间分隔符的逗号之间存在差异。这种差异是在语法层面上产生的；如果我想在函数参数序列中间调用逗号运算符，我必须将整个内容放入 () 中这样编译器会将逗号识别为逗号表达式运算符，而不是逗号分隔符。

非折叠包扩展有效地扩展为使用分隔符逗号，而不是表达式逗号。因此，它们只能在逗号​​分隔有效的地方进行扩展。

原因(bar(args)...)不起作用是因为 ()表达式不能使用第二种逗号。