std::forward_like

 

C++

编译器支持

自由（freestanding）与宿主（hosted）

语言

标准库

标准库头文件

具名要求

特性测试宏 (C++20)

语言支持库

概念库 (C++20)

诊断库

内存管理库

元编程库 (C++11)

通用工具库

容器库

迭代器库

范围库 (C++20)

算法库

字符串库

文本处理库

数值库

日期和时间库

输入/输出库

文件系统库 (C++17)

并发支持库 (C++11)

执行控制库 (C++26)

技术规范

符号索引

外部库

 

工具库

语言支持 类型支持（基本类型、RTTI） 库特性测试宏 (C++20) 程序工具 变参函数 initializer_list (C++11) is_constant_evaluated (C++20) is_within_lifetime (C++26) source_location (C++20) 协程支持 (C++20) 契约支持 (C++26) 三路比较 three_way_comparablethree_way_comparable_with (C++20)(C++20) strong_ordering (C++20) weak_ordering (C++20) partial_ordering (C++20) common_comparison_category (C++20) compare_three_way_result (C++20) compare_three_way (C++20) strong_order (C++20) weak_order (C++20) partial_order (C++20) compare_strong_order_fallback (C++20) compare_weak_order_fallback (C++20) compare_partial_order_fallback (C++20)   is_eqis_ltis_lteq (C++20)(C++20)(C++20)   is_neqis_gtis_gteq (C++20)(C++20)(C++20)

通用工具 函数对象 位操作 (C++20) bitset hash (C++11) 关系运算符 (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) 交换与类型操作 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)

 

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

返回一个对 x 的引用，其特性与 T&& 相似。

返回类型确定如下：

1. 如果 std::remove_reference_t<T> 是一个 const-qualified 类型，那么返回类型的引用类型是 const std::remove_reference_t<U>。否则，引用类型是 std::remove_reference_t<U>。
2. 如果 T&& 是一个左值引用类型，则返回类型也是一个左值引用类型。否则，返回类型是一个右值引用类型。

如果 T 不是一个可引用类型，则程序格式错误。

参数

x

-

需要像类型 T 一样转发的值

返回值

一个对 x 的引用，其类型由上述规则确定。

注意

与 std::forward、std::move 和 std::as_const 类似，std::forward_like 是一种类型转换，它只影响表达式的值类别，或者可能添加 const-限定。

当 m 是实际成员且因此 o.m 是一个有效表达式时，在 C++20 代码中通常写作 std::forward<decltype(o)>(o).m。

这导致了三种可能的模型，称为 merge、tuple 和 language。

• merge：合并 const 限定符，并采用 Owner 的值类别。
• tuple：std::get<0>(Owner) 所做的，假设 Owner 是一个 std::tuple<Member>。
• language：std::forward<decltype(Owner)>(o).m 所做的。

std::forward_like 主要针对的场景是适配“远”对象。对于这个主要用例，tuple 和 language 场景都无法正确处理，因此 std::forward_like 使用 merge 模型。

特性测试宏	值	标准	特性
__cpp_lib_forward_like	202207L	(C++23)	std::forward_like

可能实现

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

参阅

move (C++11)	将参数转换为亡值 (函数模板)
forward (C++11)	转发函数参数并使用类型模板参数来保留其值类别 (函数模板)
as_const (C++17)	获取其参数的 const 引用 (函数模板)