C++ 引用折叠：了解其原理及使用方法
2023-07-05 08:54:54
深夜i
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C++
引用折叠
原理
使用方法
编程技巧
引用折叠是指在某些情况下，C++ 中的左值引用和右值引用可以折叠成一个统一的引用类型。这个特性在 C++11 中被引入，并在 C++17 中进行了进一步的扩展。本文将介绍引用折叠的原理以及如何使用该特性来简化代码。
引用折叠的原理
引用折叠规则遵循以下原则：
1. 当使用 &&（右值引用） 类型的引用折叠到另一个 && 类型的引用时，两个符号会折叠成一个 && 类型的引用。例如，两个从函数返回的右值引用之间的折叠将会出现这种情况。
2. 当使用 && 类型的引用和 & （左值引用）类型的引用折叠时，结果将是一个 && 类型的引用。两个符号都改变了它们的含义，因此折叠会得到一个新的类型。例如，将一个左值引用参数传递给接受右值引用的函数将自动产生一个折叠。
3. 当使用 & 类型的引用折叠到另一个 & 类型的引用时，两个符号将折叠到一个更具特定含义的新类型下。例如，当使用左值引用参数调用模板函数时，会出现这种情况。
C++ 中的引用具有一些限制，例如两个左值引用无法折叠到一起。这个限制意味着，当有多个引用参数时，可能不会发生任何自动折叠。
使用引用折叠改进代码
利用引用折叠特性，可以轻松地简化一些代码。下面是几个例子：
1. 用模板参数重载方法
template<typename T> void bar(T& t) { /* ... */ }
template<typename T> void bar(T&& t) { /* ... */ }
上面的代码已经不能编译，应该使用引用折叠 。可以通过这样重载来获得相同的效果：
template<typename T> void bar(T&& t) { /* ... */ }
这是引用折叠的一个非常好的用例。使用 && 引用折叠意味着，无论 t 是左值还是右值，都可以在编译时自动选择正确的方法。
2. 模板参数推导&匹配
有时需要从参数类型推导模板参数，但是当左值引用参数时，模板参数将是引用类型。为了消除这种迷惑，可以添加引用折叠来告诉编译器参数应该是值类型：
template<typename T> void bar(T&& t) { /* ... */ }
3. 类型从模板参数调用函数
template<typename T> void foo(T& t) { /* ... */ }
int i;
foo<int&>(i);
当上面的代码分析了后， 参数 i 是一个左值引用，而不是一个右值引用或值类型。为了让函数接受一个值类型而不是左值引用，可以使用引用折叠：
template<typename T> void foo(T&& t) { /* ... */ }
int i;
foo<int>(i);
接受一个值类型参数表示，可以将它传递到可以接受左值引用或右值引用的函数中。
引用折叠是一种强大的 C++ 技术，可以用来消除模板中的模糊性，同时简化代码。熟练掌握引用折叠可以使代码更简洁而且更加易于维护。
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