原樣轉(zhuǎn)發(fā)的意義

前文我們實(shí)現(xiàn)了一個(gè)my_move函數(shù)，用來(lái)模擬stl的move操作，實(shí)現(xiàn)去引用的功能。其內(nèi)部的原理就是通過(guò)remove_reference實(shí)現(xiàn)去引用操作。

有時(shí)我們也需要保留原類型的左值或者右值屬性，進(jìn)行原樣轉(zhuǎn)發(fā)，此時(shí)就要用forward實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)功能。

我們先定義一個(gè)模板函數(shù)

template <typename F, typename T1, typename T2>
void flip1(F f, T1 t1, T2 t2)
{
    f(t2, t1);
}

flip1內(nèi)部調(diào)用了函數(shù)f

我們寫(xiě)一個(gè)函數(shù)測(cè)試

void ftemp(int v1, int &v2)
{
    cout << v1 << " " << ++v2 << endl;
}
void use_ftemp(){
    int j = 100;
    int i = 99;
    flip1(ftemp, j, 42);
    cout << "i is " << i << " j is " << j << endl;
}

通過(guò)打印發(fā)現(xiàn)i和j的值沒(méi)有變化，因?yàn)閒temp的v2參數(shù)雖然是引用，但是是flip1的形參t1的引用

t1只是形參，修改t1并不能影響外邊的實(shí)參j。

想要達(dá)到修改實(shí)參的目的，需要將flip1的參數(shù)修改為引用，我們先實(shí)現(xiàn)修改后的版本flip2

template <typename F, typename T1, typename T2>
void flip2(F f, T1 &&t1, T2 &&t2)
{
    f(t2, t1);
}

我們定義了一個(gè)flip2函數(shù)，t1和t2分別是右值引用類型。接下來(lái)用一個(gè)測(cè)試函數(shù)進(jìn)行測(cè)試

int j = 100;
int i = 99;
flip2(ftemp, j, 42);
cout << "i is " << i << " j is " << j << endl;

這次我們發(fā)現(xiàn)j被修改了，因?yàn)閒lip2的t1參數(shù)類型為T1的右值引用，當(dāng)把實(shí)參j賦值給flip2時(shí)，T1變?yōu)閕nt&,

t1的類型就是int& &&，通過(guò)折疊t1變?yōu)閕nt&類型。這樣t1就和實(shí)參j綁定了，在flip2內(nèi)部修改t1，就達(dá)到了修改j的目的。

但是flip2同樣存在一個(gè)問(wèn)題，如果flip2的第一個(gè)參數(shù)f，如果f是一個(gè)接受右值引用參數(shù)的函數(shù)，會(huì)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤。

為說(shuō)明這一點(diǎn)，我們實(shí)現(xiàn)一個(gè)接納模板參數(shù)右值引用類型的函數(shù)

void gtemp(int &&i, int &j)
{
    cout << "i is " << i << " j is " << j << endl;
}

此時(shí)如果我們將gtemp作為參數(shù)傳遞給flip2會(huì)報(bào)錯(cuò)

int j = 100;
int i = 99;
// flip2(gtemp, j, 42) 會(huì)報(bào)錯(cuò)
// 因?yàn)?2作為右值純遞給flip2，t2會(huì)被折疊為int&類型
// t2傳遞給gtemp第一個(gè)參數(shù)時(shí)，int&&無(wú)法綁定int&類型
//flip2(gtemp, i, 42);
cout << "i is " << i << " j is " << j << endl;

當(dāng)我們將42傳遞給flip2第二個(gè)參數(shù)時(shí)，T2被實(shí)例化為int類型，t2就變?yōu)閕nt && 類型，通過(guò)折疊t2變?yōu)閕nt&類型。

t2作為參數(shù)傳遞給gtemp的第一個(gè)參數(shù)時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)，

cannot bind rvalue reference of type ‘int&&’ to lvalue of type ‘int’

因?yàn)閠2是一個(gè)左值，右值無(wú)法綁定該左值。

解決的辦法就是實(shí)現(xiàn)一個(gè)flip函數(shù)，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)對(duì)T2，T1類型的原樣轉(zhuǎn)發(fā)。

template <typename F, typename T1, typename T2>
void flip(F f, T1 &&t1, T2 &&t2)
{
    f(std::forward<T2>(t2), std::forward<T1>(t1));
}

通過(guò)forward將t2類型轉(zhuǎn)化為和T2類型一樣的類型，也就是int的右值類型，接下來(lái)的調(diào)用就不會(huì)出問(wèn)題了

void use_ftemp()
{
    int j = 100;
    int i = 99;
    flip(gtemp, i, 42);
    cout << "i is " << i << " j is " << j << endl;
}

模板的可變參數(shù)

模板同樣支持可變參數(shù)

//可變參數(shù)的函數(shù)模板
template <typename T>
ostream &print(ostream &os, const T &t)
{
    return os << t; //輸出最后一個(gè)元素
}
template <typename T, typename... Args>
ostream &print(ostream &os, const T &t, const Args &...rest)
{
    os << t << ", ";
    return print(os, rest...);
}

Args是可變的模板參數(shù)包， 然后再用Args定義rest變量，這是一個(gè)可變參數(shù)列表。

我們的模板函數(shù)print內(nèi)部調(diào)用stl的print函數(shù)，通過(guò)對(duì)rest…實(shí)現(xiàn)展開(kāi)操作。

調(diào)用過(guò)程可按如下的方式

void use_printtemp()
{
    int i = 100;
    string s = "hello zack!!!";
    print(cout, i, s, 42);
}

第一次調(diào)用print實(shí)際是調(diào)用的可變參數(shù)的print，之后才調(diào)用沒(méi)有可變參數(shù)的print函數(shù)。

總結(jié)

本文介紹了模板類型的原樣轉(zhuǎn)發(fā)，以及多模板參數(shù)列表的使用。

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