c++11的move forward(一)源码分析

一. 模板类型推断

参考：https://blog.youkuaiyun.com/big_yellow_duck/article/details/52140262

template <typename T>
void f(ParamType param);

这里面几个主要的点：
1：通用引用(universal references) type&&

If a variable or parameter is declared to have type T&& for some deduced type T, that variable or parameter is a universal reference.
如果一个变量或者参数被声明为T&&，其中T是被推导的类型，那这个变量或者参数就是一个universal reference。

2：引用类型或者通用引用类型，T和ParamType推导类型有差别。

3： 如果ParamType既不是引用也不是指针类型

template <typename T>
void f(T param);    // 此处会有拷贝(构造)

如果传入的参数expr是引用，那么引用会被忽略
如果传入的参数expr有const，volatile修饰符也会被忽略

模板的定义是值传递，所以忽略引用。而且因为是值传递，传入的参数是const，并不意味着他们的拷贝也是const。

4：函数作为参数
如果ParamType是值语义，则其类型推导为函数指针。
如果ParamType是引用语义，则其类型推导为函数引用。
实际使用中区别不大。

二.引用折叠

​ X& & <=> X&， 左值引用的左值引用等价于左值引用 ​
X& && <=> X&， 左值引用的右值引用等价于左值引用 ​
X&& & <=> X&， 右值引用的左值引用等价于左值引用 ​
X&& && <=> X&&，右值引用的右值引用等价于右值引用

三.重载模板函数调用优先顺序

template<class T>
void func(T&& t)
{
    std::cout << "void func1(T&& t)" << std::endl;
}

template<class T>
void func(const T& t)
{
    std::cout << "void func1(T& t)" << std::endl;
}

考虑以上两个重载函数的区别。

func(5); // 调用 T&&
int a = 5;
func(a) // 调用T&&
const int b = 5;
func(a) // 调用T&

以上的几种调用情况，如果只有T&&版本，则都调用T&&版本。如果只有T&版本，则都调用T&版本。
在这两种版本重载的情况下，则按照匹配度更高的优先。
根据实验结果总结一下：

1. 如果是const类型的变量，则优先匹配const的重载版本。const修饰右值一般不存在。
2. 如果上一条区分不出，则左值优先匹配左值版本，右值优先匹配右值版本。

remove_reference

去除类型的引用，将引用类型转化为非引用类型

template <class T>
struct remove_reference {
    using type = T;
};

// 左值引用版本
template <class T>
struct remove_reference<T&> {
    using type = T;
};

// 右值引用版本
template <class T>
struct remove_reference<T&&> {
    using type = T;
};

move

template <class T>
typename remove_reference<T>::type&& move(T&& t) noexcept {
        using return_type = typename remove_reference<T>::type&&;
        return static_cast<return_type>(t);
    }

举个栗子说明：

int a = 0;
int& b = a;
move(b);

根据模板类型推导
T => int&
remove_reference::type => int
return_type => int&&

所以move函数只是做了类型转换，在运行阶段并不做任何事情。
右值会成为可移动的候选者，因此对一个对象使用std::move是告诉编译器，这个对象符合被移动的条件。那就是为什么std::move会有这个名字：很容易指出可能被移动的对象。

forward

std::forward能将一个参数原封不动（包括参数值、左/右值等）地传递给另一个函数，这叫完美转发。

template <class T>
T&& forward(typename remove_reference<T>::type& t) noexcept {
    return static_cast<T&&>(t);
}

template <class T>
T&& forward(typename remove_reference<T>::type&& t) noexcept {
    return static_cast<T&&>(t);
}

对右值引用使用std::move，对通用引用使用std::forward

右值引用和通用引用参数在函数中会默认转化为左值引用，所以转发给其他函数时，需要转换为我们希望的参数类型。
简而言之，当把右值引用转发给其他函数时，右值引用应该无条件转换为右值（借助std::move），因为右值引用总是绑定右值。而当把通用引用转发给其他函数时，通用引用应该有条件地转换为右值（借助std::forward)，因为通用引用只是有时候会绑定右值。