模板參數的「右值引用」是轉發引用
在C++11中，&&不再只有邏輯與的含義，還可能是右值引用：
void f(int&& i);
但也不盡然，&&還可能是轉發引用：
template<typename T>
void g(T&& obj);
「轉發引用」（forwarding reference）舊稱「通用引用」（universal reference），它的「通用」之處在於你可以拿一個左值綁定給轉發引用，但不能給右值引用：
void f(int&& i) { }
template<typename T>
void g(T&& obj) { }
int main()
{
int n = 2;
f(1);
// f(n); // error
g(1);
g(n);
}
一個函數的參數要想成為轉發引用，必須滿足：
-
參數類型為
T&&，沒有const或volatile； -
T必須是該函數的模板參數。
換言之，以下函數的參數都不是轉發引用：
template<typename T>
void f(const T&&);
template<typename T>
void g(typename std::remove_reference<T>&&);
template<typename T>
class A
{
template<typename U>
void h(T&&, const U&);
};
另一種情況是auto&&變數也可以成為轉發引用：
auto&& vec = foo();
所以寫範圍for循環的最好方法是用auto&&：
std::vector<int> vec;
for (auto&& i : vec)
{
// ...
}
有一個例外，當auto&&右邊是初始化列表，如auto&& l = {1, 2, 3};時，該變數為std::initializer_list<int>&&類型。
轉發引用，是用來轉發的。只有當你的意圖是轉發參數時，才寫轉發引用T&&，否則最好把const T&和T&&寫成重載（如果需要的話還可以寫T&，還有不常用的const T&&；其中T是具體類型而非模板參數）。
轉發一個轉發引用需要用std::forward，定義在<utility>中：
#include <utility>
template<typename... Args>
void f(Args&&... args) { }
template<typename T>
void g(T&& obj)
{
f(std::forward<T>(obj));
}
template<typename... Args>
void h(Args&&... args)
{
f(std::forward<Args>(args)...);
}
調用g有幾種可能的參數：
-
int i = 1; g(i);，T為int&，調用g(int&)； -
const int j = 2; g(j);，T為const int&，調用g(const int&)； -
int k = 3; g(std::move(k));或g(4);，T為int（不是int&&哦！），調用g(int&&)。
你也許會疑惑，為什麼std::move不需要<T>而std::forward需要呢？這得從std::forward的簽名說起：
template<typename T>
constexpr T&& forward(std::remove_reference_t<T>&) noexcept;
template<typename T>
constexpr T&& forward(std::remove_reference_t<T>&&) noexcept;
調用std::forward時，編譯器無法根據std::remove_reference_t<T>反推出T，從而實例化函數模板，因此<T>需要手動指明。
但是這並沒有從根本上回答問題，或者可以進一步引出新的問題——為什麼std::forward的參數不定義成T&&呢？
原因很簡單，T&&會把T&、const T&、T&&和const T&&（以及對應的volatile）都吃掉，有了T&&以後，再寫T&也沒用。
且慢，T&&參數在傳入函數是會匹配到T&&嗎？
#include <iostream>
#include <utility>
void foo(int&)
{
std::cout << "int&" << std::endl;
}
void foo(const int&)
{
std::cout << "const int&" << std::endl;
}
void foo(int&&)
{
std::cout << "int&&" << std::endl;
}
void bar(int&& i)
{
foo(i);
}
int main()
{
int i;
bar(std::move(i));
}
不會！程式輸出int&。在函數bar中，i是一個左值，其類型為int的右值引用。更直接一點，它有名字，所以它是左值。
因此，如果std::forward沒有手動指定的模板參數，它將不能區分T&和T&&——那將是「糟糕轉發」，而不是「完美轉發」了。
最後分析一下std::forward的實現，以下程式碼來自libstdc++：
template<typename _Tp>
constexpr _Tp&&
forward(typename std::remove_reference<_Tp>::type& __t) noexcept
{ return static_cast<_Tp&&>(__t); }
template<typename _Tp>
constexpr _Tp&&
forward(typename std::remove_reference<_Tp>::type&& __t) noexcept
{
static_assert(!std::is_lvalue_reference<_Tp>::value, "template argument"
" substituting _Tp is an lvalue reference type");
return static_cast<_Tp&&>(__t);
}
-
當轉發引用
T&& obj綁定左值int&時，匹配第一個重載，_Tp即T為int&，返回類型_Tp&&為int&（引用摺疊：& &、& &&、&& &都摺疊為&，只有&& &&摺疊為&&）； -
const int&同理； -
當轉發引用綁定右值
int&&時，匹配第二個重載，_Tp為int，返回類型為int&&； -
const int&&同理。
綜上，std::forward能完美轉發。
程式設計師總是要在Stack Overflow上撞撞牆才能學會一點東西。
