std::forward_like

 

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通用工具 函式物件 位操作 (C++20) bitset hash (C++11) 關係運算符 (C++20 中棄用) rel_ops::operator!=rel_ops::operator>    rel_ops::operator<=rel_ops::operator>= 整數比較函式 cmp_equalcmp_lesscmp_less_than (C++20)(C++20)(C++20)   cmp_not_equalcmp_greatercmp_greater_than (C++20)(C++20)(C++20) in_range (C++20) 交換與型別操作 swap ranges::swap (C++20) exchange (C++14) declval (C++11) to_underlying (C++23) forward (C++11) forward_like (C++23) move (C++11) move_if_noexcept (C++11) as_const (C++17) 常用詞彙型別 pair tuple (C++11) optional (C++17) any (C++17) variant (C++17) tuple_size (C++11) tuple_element (C++11) apply (C++17) make_from_tuple (C++17) expected (C++23)

 

在標頭檔案 <utility> 中定義
template< class T, class U > constexpr auto&& forward_like( U&& x ) noexcept;		(C++23 起)

返回一個對 x 的引用，其特性與 T&& 相似。

返回型別確定如下：

1. 如果 std::remove_reference_t<T> 是一個 const-qualified 型別，那麼返回型別的引用型別是 const std::remove_reference_t<U>。否則，引用型別是 std::remove_reference_t<U>。
2. 如果 T&& 是一個左值引用型別，則返回型別也是一個左值引用型別。否則，返回型別是一個右值引用型別。

如果 T 不是一個可引用型別，則程式格式錯誤。

引數

x

-

需要像型別 T 一樣轉發的值

返回值

一個對 x 的引用，其型別由上述規則確定。

注意

與 std::forward、std::move 和 std::as_const 類似，std::forward_like 是一種型別轉換，它隻影響表示式的值類別，或者可能新增 const-限定。

當 m 是實際成員且因此 o.m 是一個有效表示式時，在 C++20 程式碼中通常寫作 std::forward<decltype(o)>(o).m。

這導致了三種可能的模型，稱為 merge、tuple 和 language。

• merge：合併 const 限定符，並採用 Owner 的值類別。
• tuple：std::get<0>(Owner) 所做的，假設 Owner 是一個 std::tuple<Member>。
• language：std::forward<decltype(Owner)>(o).m 所做的。

std::forward_like 主要針對的場景是適配“遠”物件。對於這個主要用例，tuple 和 language 場景都無法正確處理，因此 std::forward_like 使用 merge 模型。

特性測試宏	值	標準	特性
__cpp_lib_forward_like	202207L	(C++23)	std::forward_like

可能實現

template<class T, class U> 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

執行此程式碼

#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());
        // It is OK to use std::forward<decltype(self)>(self).opt.value(),
        // because std::optional provides suitable accessors.
    }
 
    auto&& operator[](this auto&& self, std::size_t i)
    {
        return std::forward_like<decltype(self)>(self.container.at(i));
        // It is not so good to use std::forward<decltype(self)>(self)[i], because
        // containers do not provide rvalue subscript access, although they could.
    }
 
    auto&& from_ptr(this auto&& self)
    {
        if (!self.ptr)
            throw std::bad_optional_access{};
        return std::forward_like<decltype(self)>(*self.ptr);
        // It is not good to use *std::forward<decltype(self)>(self).ptr, because
        // std::unique_ptr<TypeTeller> always dereferences to a non-const lvalue.
    }
};
 
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';
}

輸出

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

參閱

move (C++11)	將引數轉換為亡值 (函式模板)
forward (C++11)	轉發函式引數並使用型別模板引數來保留其值類別 (函式模板)
as_const (C++17)	獲取其引數的 const 引用 (函式模板)