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条款24：区分通用引用和右值引用

news 2025/10/28 7:31:22

1 通用引用和右值引用

T&& 既可以表示右值引用，也可以表示通用引用。
1）右值引用仅绑定到右值，主要用于识别可以移动的对象。
2）通用引用在源代码中看起来像右值引用，但行为可以类似于左值引用，并且可以绑定到各种类型的对象，包括const、volatile修饰的对象。

void f(Widget&& param); 	   // 右值引用
Widget&& var1 = Widget(); 	   // 右值引用
auto&& var2 = var1; 		   // 不是右值引用
template<typename T>
void f(std::vector<T>&& param); // 右值引用 
template<typename T>
void f(T&& param); 		   // 不是右值引用

通用引用出现的两种情况：第一个，也是最最常见的，是用于函数模板参数：

template<typename T> void f(T&& param); 	// param 是一个通用引用

第二个是auto声明:

auto&& var2 = var1; 	      // var2 是一个通用引用

这两种情况的共同点是存在类型推导。

与此相比，如果看到没有类型推导的T&&，那么就是右值引用：

void f(Widget&& param);     // 没有类型推导;  param 是一个右值引用
Widget&& var1 = Widget();   // 没有类型推导;  var1 是一个右值引用

通用引用是引用，必须进行初始化。
如果初始化值是右值，则通用引用对应右值引用；如果初始化值是左值，则通用引用对应左值引用。例如，在函数模板f中，param是一个通用引用。如果将左值w传递给f，则param的类型是Widget&（即左值引用）。如果将std::move(w)传递给f，则param的类型是Widget&&（即右值引用）。

template<typename T>
void f(T&& param);  // param 是通用引用
Widget w;
f(w);               // 左值传给 f; param 的类型是 Widget& 
f(std::move(w));    // 右值传给 f; param 的类型是 Widget&&

要使引用成为通用的，类型推导是必要的，但这还不够。引用声明的形式必须只能是：T&&。

template<typename T>
void f(std::vector<T>&& param); // param 是一个右值引用

当调用 f 时，类型 T 将被推导。但是 param 的类型声明形式不是T&&，而是std::vector&&。因此，param 是一个右值引用，如果尝试将一个左值传递给 f：

std::vector<int> v;
f(v); // 错误！不能将左值绑定到右值引用

即使存在一个简单的 const 限定符也足以使引用失去通用性：

template<typename T>
void f(const T&& param); // param 是一个右值引用

即使在模板中看到一个函数参数的类型是T&&，也不能假设它是通用引用，因为在模板中并不一定存在类型推导。考虑一下 std::vector 中的 push_back 成员函数：

template<class T, class Allocator = allocator<T>> // 来自 C++  标准
class vector { 
public:
//push_back 不能没有特定的vector实例化而存在，而该实例化的类型完全决定了 push_back 的声明void push_back(T&& x);...
};

std::vector<Widget> v; // 会导致 std::vector 模板如下实例化：
class vector<Widget, allocator<Widget>> {
public:
void push_back(Widget&& x); // 右值引用
...
};

push_back 没有使用类型推导。std::vector 中概念上类似的 emplace_back 成员函数确实采用了类型推导：

template<class T, class Allocator = allocator<T>> // 仍然来自C++标准
class vector {  
public:  
//在这里，类型参数 Args 与 vector 的类型参数 T 是独立的，因此 Args 必须在每次调用 emplace_back 时进行推导template <class... Args>void emplace_back(Args&&... args);...
};

通用引用的形式必须是T&&。没有要求使用名称 T。例如，下面的模板采用通用引用，因为形式（type&&）是正确的，并且 param 的类型将被推导（排除调用者明确指定类型的边角情况）：

template<typename MyTemplateType> // param 是一个通用引用
void someFunc(MyTemplateType&& param);

使用类型 auto&& 声明的变量是通用引用，因为类型推导会发生，并且它们具有正确的形式（T&&）。auto 通用引用在 C++14 中出现的频率要比在C++11中高得多，因为 C++14 中的 lambda 表达式可以声明 auto&& 参数。例如，如果想编写一个 C++14 lambda 来记录任意函数调用所花费的时间：

 auto timeFuncInvocation =
[](auto&& func, auto&&... params) {// C++14start timer;std::forward<decltype(func)>(func)( // 使用params调用funcstd::forward<decltype(params)>(params)...  );//停止计时器并记录运行时间;
};