Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

Обычно функцию forward()используют для передачи параметра функции, который определен как ссылка на r-значение, параметру типа шаблона. Благодаря сворачиванию ссылок для типа возвращаемого значения функция forward()сохраняет характер (l- или r-значение) переданного ей аргумента:

template intermediary(Type &&arg) {

finalFcn(std::forward(arg)); // ...

}

Здесь Typeиспользуется как тип явного аргумента шаблона функции forward()(выводимый из arg). Поскольку arg— это ссылка на r-значение для параметра типа шаблона, параметр Typeпредставит всю информацию типа в аргументе, переданном параметру arg. Если этот аргумент будет r-значением, то параметр Typeбудет иметь обычный (не ссылочный) тип и функция forward()возвратит Type&&. Если аргумент будет l-значением, то (благодаря сворачиванию ссылок) типом параметра Typeбудет ссылка на l-значение. В данном случае типом возвращаемого значения будет ссылка на r-значение для типа ссылки на l-значение. Снова благодаря сворачиванию ссылок (на сей раз для типа возвращаемого значения) функция forward()возвратит тип ссылки на l-значение.

При использовании с параметром функции, являющимся ссылкой на r-значение для параметра типа шаблона ( Т&&), функция forward()сохраняет все подробности типа аргумента.

Перепишем первоначальную функцию, используя на этот раз функцию forward():

template

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

f(std::forward(t2), std::forward(t1));

}

Если происходит вызов функции flip(g, i, 42), то параметр iбудет передан функции g(), поскольку int&и 42будут переданы как int&&.

Подобно функции std::move(), для функции std::forward()не стоит предоставлять объявление using. Причина описана в разделе 18.2.3.

Упражнение 16.47. Напишите собственную версию функции обращения и проверьте ее, вызывав функции с параметрами ссылок на r-значение и l-значение.

Шаблоны функций могут быть перегружены другими шаблонами или обычными, не шаблонными функциями. Как обычно, функция с тем же именем должна отличаться либо количеством, либо типом своих параметров.

На подбор функции (см. раздел 6.4) присутствие шаблона функции влияет следующими способами.

• В набор функций-кандидатов на вызов включаются любые экземпляры шаблона функции, для которой успешна дедукция аргумента шаблона (см. раздел 16.2).

• Шаблоны функций-кандидатов всегда подходящие, поскольку дедукция аргумента шаблона устранит все неподходящие шаблоны.

• Как обычно, подходящие функции (шаблонные и нешаблонные) ранжируются по преобразованиям, если таковые вообще имеются. Конечно, набор применимых преобразований при вызове шаблона функции весьма ограничен (см. раздел 16.2.1).

• Так же как обычно, если только одна функция обеспечивает наилучшее соответствие, она и выбирается. Но если одинаково хорошее соответствие обеспечивают несколько функций, то:

• если в наборе одинаково хороших соответствий есть только одна нешаблонная функция, то выбрана будет она;

• если в наборе нет нешаблонных функций, но есть несколько шаблонных, и одна из них более специализированна, чем любые другие, то будет выбран более специализированный шаблон функции;

• в противном случае вызов неоднозначен.

Правильное определение набора перегруженных шаблонов функций требует хорошего понимания отношений между типами и ограничений на преобразования, применимых к аргументам в шаблонах функций.

В качестве примера создадим набор функций, которые могли бы пригодиться во время отладки. Назовем отладочные функции debug_rep(), каждая из них возвратит строковое представление предоставленного объекта. Начнем с создания самой общей версии этой функции в качестве шаблона, получающего ссылку на константный объект:

// выводит любом тип, который иначе не обработать

template string debug_rep(const T &t) {

ostringstream ret; // см. раздел 8.3

ret << t; // использует оператор вывода Т для вывода представления t

return ret.str(); // возвращает копию строки, с которой связан ret

}

Эта функция применяется для создания строки, соответствующей объекту любого типа, у которого есть оператор вывода.

Теперь определим версию функции debug_rep()для вывода указателя:

// выводит указатели как их значение, сопровождаемое объектом,

// на который он указывает

// обратите внимание: эта функция не будет работать правильно с char*;

// см. раздел 16.3

template string debug_rep(T *p) {

ostringstream ret;

ret << "pointer: " << p; // выводит собственное значение указателя

if (p)

ret << " " << debug_rep(*p); // выводит значение, на которое

// указывает p

else

ret << " null pointer"; // или указывает, что p - нулевой

return ret.str(); // возвращает копию строки, с которой связан ret

}

Эта версия создает строку, содержащую собственное значение указателя и вызывает функцию debug_rep()для вывода объекта, на который указывает этот указатель. Обратите внимание, что эта функция не может использоваться для вывода символьных указателей, поскольку библиотека ввода-вывода определяет версию оператора <<для значения указателя char*. Эта версия оператора <<подразумевала, что указатель обозначает символьный массив с нулевым символом в конце и выводит содержимое массива, а не его адрес. Обработка символьных указателей рассматривается в разделе 16.3.

Эти функции можно использовать следующим образом:

string s("hi");

cout << debug_rep(s) << endl;

Подходящей для этого вызова является только первая версия функции debug_rep(). Второй версии требуется параметр в виде указателя, а в этом вызове передан не указатель. Нет никакого способа создать экземпляр шаблона функции, ожидающего тип указателя, из параметра, который не является указателем, поэтому дедукция аргумента терпит неудачу. Поскольку есть только одна подходящая функция, она и используется.

Если происходит вызов функции debug_rep()с указателем:

cout << debug_rep(&s) << endl;

то обе функции создают подходящие экземпляры: