C ++為什么將左值傳遞給移動構造函數適用於模板？

Question

我有這個代碼，它不編譯，這是預期的。

這是錯誤： an rvalue reference cannot be bound to an lvalue

class SomeData
{
public:
    vector<int> data;

    SomeData()
    {
        cout << "SomeData ctor" << endl;
        data.push_back(1);
        data.push_back(2);
        data.push_back(3);
    }

    SomeData(const SomeData &other)
    {
        cout << "SomeData copy ctor" << endl;
        data = other.data;
    }

    SomeData(SomeData &&other)
    {
        cout << "SomeData move ctor" << endl;
        data = move(other.data);
    }

    ~SomeData()
    {
        cout << "SomeData dtor" << endl;
    }

    void Print() const
    {
        for(int i : data)
            cout << i;

        cout << endl;
    }
};

void Function(SomeData &&someData)
{
    SomeData localData(someData);
    localData.Print();
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    SomeData data;
    Function(data);                       // ERROR

    data.Print();

    return 0;
}

但是，當我將Function()轉換為模板時，它工作正常，並使用SomeData的復制構造函數。

template<class T>
void Function(T &&someData)
{
    T localData(someData);                  // no more error
    localData.Print();
}

這是標准的C ++行為嗎？

我注意到視覺工作室在模板方面往往更寬容，所以我想知道我是否可以從所有兼容的C ++ 11編譯器中獲得相同的行為。

Answer 1

是。 在模板函數的情況下，編譯器推導出模板參數T ，使其與給定的參數匹配。

由於someData實際上是一個左值，因此T被推導為SomeData & 。 然后，在類型推斷之后， Function的聲明變為

void Function(SomeData & &&)

和SomeData & && ，遵循參考折疊規則 ，成為SomeData & 。

因此，函數參數someData變為左值引用，並且這樣傳遞給localData的初始化。 注意（正如@aschepler正確指出的那樣） localData被聲明為T ，所以它本身就是SomeData &類型的引用。 因此，這里沒有復制構造 - 只是初始化引用。

---

如果您希望localData是實際副本，則必須將類型從SomeData &轉換為SomeData ，即您必須從類型中刪除& 。 你可以使用std::remove_reference來做到這std::remove_reference ：

template<class T>
void Function(T &&someData)
{
   /* Create a copy, rather than initialize a reference: */
    typename std::remove_reference<T>::type localData(someData);
    localData.Print();
}

（為此，你必須#include <type_traits> 。）

Answer 2

這確實是預期的行為。 表單的模板函數：

template< class T >
Ret Function( T&& param )
{
  ...
}

遵循特殊規則（Ret可以是或不是模板，沒關系）。 T &&被稱為通用引用，它基本上可以綁定到任何東西。 這是因為當模板推導開始並且param采用該形式時（請注意， vector<T>&&不是通用引用，對於任何其他模板參數也不是C<T> ），應用引用折疊規則：

T = int＆=> T && = int &&&並且折疊為單個int＆

完整的表格是：

& + && = &
&& + & = &
&& + && = &&

所以當你有上述功能時

int a = 5;
int b& = a;
Function( a ); // (1)
Function( b ); // (2)
Function( 3 ); // (3)

在情況1中，T = int＆且推導出的類型是int＆（因為a是左值）因此Function具有以下簽名：

Ret Function( int& param ) // int& && collapses to int&

在案例2中，T = int＆

Ret Function( int& param ) // int& && collapses to int&

在案例3中，T = int

Ret Function( int&& param ) 

這種崩潰規則是委員會認為合理的完美轉發工作。 你可以在Scott Meyers的視頻中找到長篇故事

Answer 3

只是為了讓你放心：這不是MSVC問題，這實際上是預期的行為。

在模板中， &&在應用於模板類型參數時具有不同的含義。 它被稱為通用參考 。

我可以解釋一下，但是這篇文章很好地解釋了它，所以你應該閱讀它。

為了總結（並且非常不精確），通用引用能夠在需要時“衰減”成普通引用。