std::forward_like

来自cppreference.com
< cpp‎ | utility
 
 
工具库
通用工具
日期和时间
函数对象
格式化库 (C++20)
(C++11)
关系运算符 (C++20 中弃用)
整数比较函数
(C++20)(C++20)(C++20)
(C++20)
swap 与类型运算
(C++14)
(C++11)
(C++11)
forward_like
(C++23)
(C++11)
(C++17)
常用词汇类型
(C++11)
(C++17)
(C++17)
(C++17)
(C++11)
(C++17)
(C++23)
初等字符串转换
(C++17)
(C++17)
 
在标头 <utility> 定义
template< class T, class U >
[[nodiscard]] constexpr auto&& forward_like( U&& x ) noexcept;
(C++23 起)

返回到 x 的,拥有与 T&& 相似属性的引用。

返回类型确定如下:

  1. std::remove_reference_t<T> 为 const 限定类型,则返回类型的被引用类型为 const std::remove_reference_t<U> 。否则被引用类型为 std::remove_reference_t<U>
  2. T&& 为左值引用类型,则返回类型亦为左值引用类型。否则返回类型为右值引用类型。

T&& 不是合法类型则程序非良构。

参数

x - 需要像类型 T 一样转发的值

返回值

x 的引用,类型确定如上。

注解

类似 std::forwardstd::movestd::as_conststd::forward_like 是只影响表达式的值类别或潜在地添加 const 限定的转型。

m 为实际成员从而 o.m 为合法表达式时,这通常在 C++20 代码中写作 std::forward<decltype(o)>(o).m

o.m 不是实际表达式,即为 lambda 闭包的成员时,用户需要 std::forward_like</*see below*/>(m)

这导致三种可能的模式,称为合并元组语言

  • 合并:合并 const 限定符,并采纳 Owner 的值类别。
  • 元组std::get<0>(Owner) 之所为,假定 Ownerstd::tuple<Member>
  • 语言std::forward<decltype(Owner)>(o).m 之所为。

std::forward_like 的主要应用场景是接纳“远”对象。元组语言模型均不能做在主要使用情况中做正确的事,故合并模型被用于 std::forward_like

功能特性测试
__cpp_lib_forward_like

可能的实现

template<class T, class U>
[[nodiscard]] constexpr auto&& forward_like(U&& x) noexcept
{
    constexpr bool is_adding_const = std::is_const_v<std::remove_reference_t<T>>;
    if constexpr (std::is_lvalue_reference_v<T&&>) {
        if constexpr (is_adding_const) {
            return std::as_const(x);
        }
        else {
            return static_cast<U&>(x);
        }
    }
    else {
        if constexpr (is_adding_const) {
            return std::move(std::as_const(x));
        }
        else {
            return std::move(x);
        }
    }
}

示例

#include <cstddef>
#include <iostream>
#include <memory>
#include <optional>
#include <type_traits>
#include <utility>
#include <vector>
 
struct TypeTeller {
    void operator()(this auto&& self)
    {
        using SelfType = decltype(self);
        using UnrefSelfType = std::remove_reference_t<SelfType>;
        if constexpr (std::is_lvalue_reference_v<SelfType>) {
            if constexpr (std::is_const_v<UnrefSelfType>)
                std::cout << "const lvalue\n";
            else
                std::cout << "mutable lvalue\n";
        }
        else {
            if constexpr (std::is_const_v<UnrefSelfType>)
                std::cout << "const rvalue\n";
            else
                std::cout << "mutable rvalue\n";
        }
    }
};
 
struct FarStates {
    std::unique_ptr<TypeTeller> ptr;
    std::optional<TypeTeller> opt;
    std::vector<TypeTeller> container;
 
    auto&& from_opt(this auto&& self)
    {
        return std::forward_like<decltype(self)>(self.opt.value());
        // 可以使用 std::forward<decltype(self)>(self).opt.value() ,
        // 因为 std::optional 提供了适合的访问器。
    }
 
    auto&& operator[](this auto&& self, std::size_t i)
    {
        return std::forward_like<decltype(self)>(container.at(i));
        // 使用 std::forward<decltype(self)>(self)[i] 不太好,
        // 因为容器不提供右值下标访问,虽然它们能。
    }
 
    auto&& from_ptr(this auto&& self)
    {
        if (!self.ptr)
            throw std::bad_optional_access{};
        return std::forward_like<decltype(self)>(*self.ptr);
        // 使用 *std::forward<decltype(self)>(self).ptr 不好,
        // 因为 std::unique_ptr<TypeTeller> 始终解引用到非 const 左值。
    }
};
 
int main()
{
    FarStates my_state{
        .ptr{std::make_unique<TypeTeller>()},
        .opt{std::in_place, TypeTeller{} },
        .container{std::vector<TypeTeller>(1)},
    };
 
    my_state.from_ptr();
    my_state.from_opt();
    my_state[0]();
 
    std::cout << '\n';
 
    std::as_const(my_state).from_ptr();
    std::as_const(my_state).from_opt();
    std::as_const(my_state)[0]();
 
    std::cout << '\n';
 
    std::move(my_state).from_ptr();
    std::move(my_state).from_opt();
    std::move(my_state)[0]();
 
    std::cout << '\n';
 
    std::move(std::as_const(my_state)).from_ptr();
    std::move(std::as_const(my_state)).from_opt();
    std::move(std::as_const(my_state))[0]();
 
    std::cout << '\n';
}

输出:

mutable lvalue
mutable lvalue
mutable lvalue
 
const lvalue
const lvalue
const lvalue
 
mutable rvalue
mutable rvalue
mutable rvalue
 
const rvalue
const rvalue
const rvalue

参阅

(C++11)
获得右值引用
(函数模板)
(C++11)
转发一个函数实参
(函数模板)
(C++17)
获得到其实参的 const 引用
(函数模板)