C++完美转发实现

C++完美转发实现

完美转发允许函数模板将参数以原始的值类别（左值或右值）转发给其他函数。这是实现通用包装器和工厂函数的关键技术。

万能引用（转发引用）使用T&&语法，可以绑定到任何值类别。

#include
#include
#include

void process(int& x) {
std::cout << "Lvalue reference: " << x << "\n";
}

void process(int&& x) {
std::cout << "Rvalue reference: " << x << "\n";
}

template
void forward_call(T&& arg) {
process(std::forward(arg));
}

void forwarding_basic() {
int x = 42;
forward_call(x);
forward_call(100);
}

std::forward保持参数的值类别。

template
void wrapper(T&& arg) {
std::cout << "Forwarding...\n";
process(std::forward(arg));
}

完美转发可以实现工厂函数。

template
T* create(Args&&... args) {
return new T(std::forward(args)...);
}

class Widget {
std::string name_;
int value_;

public:
Widget(const std::string& name, int value)
: name_(name), value_(value) {
std::cout << "Widget constructed: " << name_ << ", " << value_ << "\n";
}

Widget(std::string&& name, int value)
: name_(std::move(name)), value_(value) {
std::cout << "Widget move-constructed\n";
}
};

void factory_example() {
std::string name = "test";
Widget* w1 = create(name, 42);
Widget* w2 = create("temp", 100);

delete w1;
delete w2;
}

完美转发可以实现包装器类。

template
class FunctionWrapper {
Func func_;

public:
explicit FunctionWrapper(Func f) : func_(f) {}

template
auto operator()(Args&&... args) {
std::cout << "Before call\n";
auto result = func_(std::forward(args)...);
std::cout << "After call\n";
return result;
}
};

int add(int a, int b) {
return a + b;
}

void wrapper_example() {
FunctionWrapper wrapped(add);
int result = wrapped(10, 20);
std::cout << "Result: " << result << "\n";
}

引用折叠规则决定最终的引用类型。

template
void show_type(T&& arg) {
if (std::is_lvalue_reference::value) {
std::cout << "Lvalue reference\n";
} else if (std::is_rvalue_reference::value) {
std::cout << "Rvalue reference\n";
} else {
std::cout << "Not a reference\n";
}
}

void reference_collapsing() {
int x = 42;
show_type(x);
show_type(100);
}

完美转发在标准库中广泛使用。

#include
#include

void standard_library_forwarding() {
auto ptr = std::make_unique("test", 42);

std::vector vec;
vec.emplace_back("widget1", 10);
vec.emplace_back("widget2", 20);
}

完美转发是现代C++泛型编程的核心技术。