std::forward_like

 

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通用工具 函数对象 位操作 (C++20) bitset hash (C++11) 关系运算符 (在 C++20 中弃用) rel_ops::operator!=rel_ops::operator>    rel_ops::operator<=rel_ops::operator>= 整数比较函数 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) 交换 和 类型操作 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) 常用词汇类型 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)

 

定义于头文件 <utility>
template< class T, class U > constexpr auto&& forward_like( U&& x ) noexcept;		(自 C++23 起)

返回对 x 的引用，该引用具有类似于 T&& 的属性。

返回类型确定如下

1. 若 std::remove_reference_t<T> 是 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. 若 T&& 是左值引用类型，则返回类型也为左值引用类型。否则，返回类型为右值引用类型。

若 T 不是可引用类型，则程序为非良构。

参数

x

-

需要像类型 T 一样转发的值

返回值

对 x 的引用，其类型如上所述确定。

注解

与 std::forward、std::move 和 std::as_const 类似，std::forward_like 是一种类型转换，仅影响表达式的值类别，或可能添加 const 限定符。

当 m 是实际成员且因此 o.m 是有效表达式时，这通常在 C++20 代码中拼写为 std::forward<decltype(o)>(o).m。

这导致三种可能的模型，称为合并、元组和语言。

• 合并：合并 const 限定符，并采用 Owner 的值类别。
• 元组：std::get<0>(Owner) 所做的，假设 Owner 是 std::tuple<Member>。
• 语言：std::forward<decltype(Owner)>(o).m 所做的。

std::forward_like 主要针对适应“远端”对象的情况。元组和语言场景都不能为主要用例做正确的事情，因此 std::forward_like 使用合并模型。

特性测试 宏	值	Std	特性
__cpp_lib_forward_like	202207L	(C++23)	std::forward_like

可能的实现

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

运行此代码

#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';
}

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

参见

move (C++11)	将实参转换为 xvalue (函数模板)
forward (C++11)	转发函数实参并使用类型模板实参来保留其值类别 (函数模板)
as_const (C++17)	获取对其参数的 const 引用 (函数模板)