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c++中引用折叠规则是什么_模板与右值引用中的引用折叠规则

裘德小鎮的故事
发布: 2025-09-25 18:08:01
原创
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引用折叠规则规定:T& & → T&,T& && → T&,T&& & → T&,T&& && → T&&;可简记为“有左值引用则结果为左值引用,否则为右值引用”。该机制在模板中T&&形式下触发,形成万能引用,使func(T&&)能根据实参推导为左值或右值引用。当传入左值时,T被推导为T&,经引用折叠后为T&;传入右值时,T为原类型,T&&保持右值引用。此特性支撑了std::forward实现完美转发,在wrapper函数中保留参数原始值类别,广泛应用于std::make_unique、emplace_back等需泛型参数转发的场景,是现代C++移动语义与模板编程的核心基础。

c++中引用折叠规则是什么_模板与右值引用中的引用折叠规则

在C++中,引用折叠规则(Reference collapsing rules)是模板推导和右值引用处理中的一个重要机制,它主要出现在模板参数推导、auto类型推导以及使用decltype等场景中,特别是在涉及&&(右值引用)与模板参数的结合时。

引用折叠的基本规则

引用折叠规则定义了当多个引用类型组合在一起时,最终形成的引用类型。C++标准规定了以下四条基本规则:

  • T& & → T& (左值引用 + 左值引用 → 左值引用)
  • T& && → T& (左值引用 + 右值引用 → 左值引用)
  • T&& & → T& (右值引用 + 左值引用 → 左值引用)
  • T&& && → T&& (右值引用 + 右值引用 → 右值引用)

简单记法是:只要出现左值引用,结果就是左值引用;只有全是右值引用时,结果才是右值引用。

模板中的引用折叠:万能引用(Universal Reference)

引用折叠最常见于函数模板中使用T&&的形式,这种形式被称为“万能引用”或“转发引用”(forwarding reference),它能够根据实参类型推导出左值或右值引用。

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例如:

template <typename T>
void func(T&amp;&amp; param);
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这里的T&amp;&amp;并不是简单的右值引用,而是依赖于实参类型的推导:

  • 如果传入左值(如int x;),则T被推导为int&amp;amp;,于是T&amp;&amp;变成int&amp;amp; &amp;&amp;,根据引用折叠规则变为int&amp;amp;
  • 如果传入右值(如42),则T被推导为int,于是T&amp;&amp;变成int&amp;amp;amp;&amp;,保持为右值引用。

这使得同一个模板可以接受左值和右值,并保留其值类别,为实现std::forward和完美转发提供了基础。

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完美转发与std::forward的实现原理

引用折叠配合std::forward实现了完美转发——即在函数模板中将参数以原始的值类别传递给另一个函数。

例如:

template <typename T>
void wrapper(T&amp;&amp; arg) {
    target(std::forward<T>(arg));
}
登录后复制

wrapper(x)传入左值时,TU&amp;amp;(假设x类型为U),std::forward<U>(arg)会返回U&amp;amp;,即左值引用;当传入右值时,TUstd::forward<U>(arg)会将右值继续作为右值转发出去。

实际应用场景

引用折叠广泛用于标准库的实现中,比如:

  • std::make_uniquestd::make_shared 的参数转发。
  • 容器的emplace_back等就地构造函数。
  • 任何需要泛型转发参数的模板函数。

这些接口通过模板+右值引用+引用折叠+std::forward,实现了高效且类型安全的参数传递。

基本上就这些。理解引用折叠是掌握现代C++移动语义和模板编程的关键一步。

以上就是c++++中引用折叠规则是什么_模板与右值引用中的引用折叠规则的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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