Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

Упражнение 16.44. Используя те же три вызова, что и в первом упражнении, определите типы T, если параметр функции g()объявляется как T(а не Т&&) и как const Т&?

Упражнение 16.45. С учетом следующего шаблона объясните происходящее при вызове функции g()с таким литеральным значением, как 42, и с переменной типа int?

template void g(T&& val) { vector v; }

Библиотечная функция move()(см. раздел 13.6.1) — хороший пример шаблона, использующего ссылки на r-значение. К счастью, функцию move()можно использовать, не понимая механизма работы используемого ею шаблона. Однако изучение работы функции move()может помочь понять и использовать шаблоны.

В разделе 13.6.2 обращалось внимание на то, что, хотя и нельзя непосредственно привязать ссылку на r-значение к l-значению, функцию move()можно использовать для получения ссылки на r-значение, связанной с l-значением. Поскольку функция move()может получать аргументы, по существу, любого типа, нет ничего удивительного в том, что move()— это шаблон функции.

Стандартное определение функции move()таково:

// об использовании typename в типе возвращаемого значения и

// приведении см. раздел 16.1.3

// remove_reference рассматривается в разделе 16.2.3

template

typename remove_reference::type&& move(T&& t) {

// static_cast рассматривается в разделе 4.11.3

return static_cast::type&&>(t);

}

Этот код короток, но сложен. В первую очередь, параметр функции move(), Т&&является ссылкой на r-значение типа параметра шаблона. Благодаря сворачиванию ссылок этот параметр может соответствовать аргументу любого типа. В частности, функции move()можно передать либо l-, либо r-значение:

string s1("hi!"), s2;

s2 = std::move(string("bye!")); // ok: перемещение r-значения

s2 = std::move(s1); // ok: но после присвоения

// значение s1 неопределенно

В первом присвоении аргумент функции move()является r-значением, полученным в результате выполнения конструктора string("bye")класса string. Как уже упоминалось, при передаче r-значения ссылочному r-значению параметра функции выведенный из этого аргумента тип является ссылочным типом (см. раздел 16.2.5). Таким образом, в вызове std::move(string("bye!")):

• выведенным типом Tбудет string;

• следовательно, экземпляр шаблона remove_referenceсоздается с типом string;

• тип-член typeкласса remove_referenceбудет иметь тип string;

• типом возвращаемого значения функции move()будет string&&;

• у параметра tфункции move()будет тип string&&;

Соответственно, этот вызов создает экземпляр move, являющийся следующей функцией:

string&& move(string &&t)

Тело этой функции возвращает тип static_cast(t). Типом tуже является string&&, поэтому приведение не делает ничего. Следовательно, результатом этого вызова будет ссылка на r-значение, которое было дано.

Теперь рассмотрим второе присвоение, которое вызывает функцию std::move(s1). В этом вызове аргументом функции move()является l-значение. Поэтому на сей раз:

• выведенным типом Тбудет string&(ссылка на тип string, а не просто string);

• следовательно, экземпляр шаблона remove_referenceсоздается с типом string&;

• тип-член typeкласса remove_referenceбудет иметь тип string;

• типом возвращаемого значения функции move()все еще будет string&&;

• параметр tфункции move()будет создан как экземпляр string& &&, который сворачивается в string&.

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.