Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

Таким образом, этот вызов создает экземпляр шаблона move, который является точно тем, что необходимо для связи ссылки на r-значение с l-значением.

string&& move(string &t)

Тело этого экземпляра возвращает тип static_cast(t). В данном случае типом tявляется string&, который приведение преобразует в тип string&&.

Обычно оператор static_castможет выполнить только доступные преобразования (см. раздел 16.3). Однако для ссылок на r-значение есть специальное разрешение: даже при том, что нельзя неявно преобразовать l-значение в ссылку на r-значение, используя оператор static_cast, можно явно привести l-значение к ссылке на r-значение.

Привязка ссылки на r-значение к l-значению создает код, который работает с разрешением ссылке на r-значение заменять l-значение. Иногда, как в случае с функцией reallocate()класса StrVec(см. раздел 13.6.1), известно, что замена l-значения безопасна. Разрешая осуществлять это приведение, язык позволяет его использование. Вынуждая использовать приведение, язык пытается предотвратить его случайное использование.

И наконец, хотя такие приведения можно написать непосредственно, намного проще использовать библиотечную функцию move(). Кроме того, использование функции std::move()существенно облегчает поиск в коде места, потенциально способного заменить l-значения.

Упражнение 16.46. Объясните, что делает этот цикл из функции StrVec::reallocate()(раздел 13.5):

for (size_t i = 0; i != size(); ++i)

alloc.construct(dest++, std::move(*elem++));

Некоторые функции должны перенаправлять другим функциям один или несколько своих аргументов с неизменными типами. В таких случаях необходимо сохранить всю информацию о перенаправленных аргументах, включая то, является ли тип аргумента константой и является ли аргумент l- или r-значением.

В качестве примера напишем функцию, получающую вызываемое выражение и два дополнительных аргумента. Функция вызовет предоставленное вызываемое выражение с другими двумя аргументами в обратном порядке. Вот первый фрагмент функции обращения:

// шаблон, получающий вызываемое выражение и два параметра

// вызывает предоставленное выражение с "обращенными" параметрами

// flip1 - неполная реализация: спецификатор const верхнего уровня и

// ссылки теряются

template

void flip1(F f, T1 t1, T2 t2) {

f(t2, t1);

}

Этот шаблон работает прекрасно, пока он не используется для вызова функции со ссылочным параметром:

void f(int v1, int &v2) // обратите внимание, v2 - ссылка

{

cout << v1 << " " << ++v2 << endl;

}

Здесь функция f()изменяет значение аргумента, привязанного к параметру v2. Но если происходит вызов функции f()через шаблон flip1, внесенные функцией f()изменения не затронут первоначальный аргумент:

f(42, i); // f() изменяет свой аргумент i

flip1(f, j, 42); // вызов f() через flip1 оставляет j неизменным

Проблема в том, что jпередается параметру t1шаблона flip1. Этот параметр имеет простой, не ссылочный тип int, а не int&. Таким образом, этот вызов создает следующий экземпляр шаблона flip1:

void flip1(void(*fcn)(int, int&), int t1, int t2);

Значение jкопируется в t1. Ссылочный параметр в функции f()связан с t1, а не с j.

Определение параметров функции, хранящих информацию типа

Чтобы передать ссылку через функцию, необходимо переписать ее так, чтобы параметры сохраняли принадлежность своих аргументов к l-значениям. Немного поразмыслив, можно предположить, что константность аргументов также необходимо сохранить.

Всю информацию о типе аргумента можно сохранить, определив соответствующий ему параметр функции как ссылку на r-значение параметра типа шаблона. Использование ссылочного параметра (l- или r-значение) позволяет сохранить константность, поскольку спецификатор constв ссылочном типе нижнего уровня. Благодаря сворачиванию ссылок (см. раздел 16.2.5), если определить параметры функции как T1&&и T2&&, можно сохранить принадлежность к l- или r-значениям аргументов функции (см. раздел 16.2.5):

template

void flip2(F f, T1 &&t1, T2 &&t2) {

f(t2, t1);

}

Как и прежде, если происходит вызов flip2(f, j, 42), l-значение jпередается параметру t1. Однако в функции flip()для T1выводится тип int&, а значит, тип t1сворачивается в int&. Ссылка t1связана с j. Когда функция flip()вызывает функцию f(), ссылочный параметр v2в функции f()привязан к t1, который, в свою очередь, привязан к j. Когда функция f()осуществляет инкремент v2, это изменяет значение j.

Параметр функции, являющийся ссылкой на r-значение параметра типа шаблона (т.е. Т&&), сохраняет константность и принадлежность к l- или r-значениям соответствующих ему аргументов.

Эта версия функции flip()решает одну половину проблемы. Она работает прекрасно с функциями, получающими ссылки на l-значение, но неприменима для вызова функций с параметрами ссылок на r-значение. Например:

void g(int &&i, int& j) {

cout << i << " " << j << endl;

}

Если попытаться вызывать функцию g()через функцию flip(), то для параметра ссылки на r-значение функции g()будет передан параметр t2. Даже если функции flip()было передано r-значение, функции g()будет передан параметр, носящий в функции flip()имя t2:

flip2(g, i, 42); // ошибка: нельзя инициализировать int&& из l-значения

Параметр функции, как и любая другая переменная, является выражением l-значения (см. раздел 13.6.1). В результате вызов функции g()в функции flip()передает l-значение параметру ссылки на r-значение функции g().

Использование функции std::forward()для сохранения информации типа в вызове

Чтобы передать функции flip()параметры способом, сохраняющим типы первоначальных аргументов, можно использовать новую библиотечную функцию forward(). Как и функция move(), функция forward()определяется в заголовке utility. В отличие от функции move(), функцию forward()следует вызывать с явным аргументом шаблона (см. раздел 16.2.2). Для этого явного аргумента типа функция forward()возвращает ссылку на r-значение. Таким образом, типом возвращаемого значения функции forwardбудет Т&&.