什麼是 std::forward 以及它如何確保 C 中左值和右值引用的完美轉送？

std::forward：左值和右值引用的完美轉送

理解std::forward

std::forward 是一個C 11實用函數，它允許完美轉發，確保右值引用保留為右值引用，左值引用保留為左值引用。這在模板編程中特別有用，因為保持傳遞參數的原始性質至關重要。

std::forward 的機制

std: 的誤解： :forward 本質上是 static_cast可能會誤導。 std::forward 實際上並不會轉換類型；相反，它是由一個表定義的，該表根據轉送的類型決定適當的操作。以下是底層機制的細分：

• 對於左值引用 (T&)： std::forward 僅傳回參數的參考。
• 對於右值參考 (T&&)： std::forward 傳回參數的右邊值參考。
• 對於指標型別（T* 或 T*&）： std:: forward 傳回指向參數的指標。不會建立指標的副本。
• 對於自動引用（auto& 或 auto&&）： std::forward 將參數作為左值或右值參考轉發，取決於參數的類型正在傳遞的參數。

完美轉發

在模板程式設計的上下文中，當您有一個接受泛型的模板函數時，std::forward 變得至關重要輸入並將其轉發給另一個函數。目標是確保以與原始參數相同的方式處理轉送的參數。

考慮模板函數 PerfectSet 的範例，它將 T&& 類型的參數 t 轉送到函數集。根據 PerfectSet 的呼叫方式，t 可以是左值引用，也可以是右值引用。所需的行為是 set 相應地對待 t。

如果沒有 std::forward，編譯器將不得不假設 t 是透過左值引用傳遞的，這可能會導致資料複製。然而，透過使用 std::forward，我們指示編譯器保留 t:

template<class T>
void perfectSet(T&& t) {
    set(std::forward<T>(t));
}

的原始性質。如果 t 是左值引用，std::forward 將傳回左值引用，而 set 將傳回執行其左值引用重載，導致資料複製。但如果 t 是右值引用，則 std::forward 將傳回右值引用，而 set 將執行其右值引用重載，從而導致移動操作。

解左值/右值混淆

傳遞 thing&& 與 thing& 時 std::forward 的行為的明顯差異乍一看可能會令人困惑。然而，它源於這樣一個事實，即左值引用和右值引用在 C 中是不同的實體。

• 左值引用 (T&): 引用現有物件。
• 右值引用(T&&): 指的是由

為了保留原始性質，模板函數和接收函數在接受右值時都必須使用右值引用。這正是 std::forward 所確保的，確保完美轉送和最佳效能。

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