Cの完全な転送とは何ですか？それはどのように機能しますか？

Cの完全な転送とは何ですか？それはどのように機能しますか？

Cの完全な転送は、元の値カテゴリ（LValueまたはRValue）とタイプを維持しながら、ある関数から別の関数に引数を渡すことを可能にする手法です。これは、元の呼び出しの効率とセマンティクスを保持する方法で、他の関数に引数を転送する必要があるテンプレート関数を作成する場合に特に役立ちます。

完全な転送は、参照崩壊とstd::forwardを組み合わせて機能します。これがどのように動作しますか：

1. 参照崩壊：cでは、参照をネストした場合、特定のルールに従って単一の参照に崩壊します。たとえば、LValue Reference（ T& && ）へのRValue参照はLValue Reference（ T& ）に崩壊し、その他の組み合わせ（ T&& &&またはT& & ）は、最も内側の参照のタイプに崩壊します。
2. ユニバーサル参照：「ユニバーサルリファレンス」という用語は、lvaluesとrvaluesの両方に結合できる関数パラメーターを記述するためによく使用されます。これは、推定されたコンテキストでT&&を使用して達成されます（通常はauto&&またはテンプレートパラメーターを使用）。
3. std :: forward ： std::forwardユーティリティは関数内で使用され、引数を別の関数に転送し、値カテゴリを保存します。 std::forward<t>(arg)</t>を使用すると、 Tがlvalue参照の場合、またはT&& Tがrvalue参照の場合はTにargをキャストします。

これが完璧な転送を示す簡単な例です。

 <code class="cpp">template<typename t> void wrapper(T&amp;amp;& arg) { // Forward 'arg' to another function, preserving its value category anotherFunction(std::forward<t>(arg)); } void anotherFunction(int& arg) { /* lvalue overload */ } void anotherFunction(int&& arg) { /* rvalue overload */ } int main() { int x = 5; wrapper(x); // Calls anotherFunction(int&) because x is an lvalue wrapper(5); // Calls anotherFunction(int&&) because 5 is an rvalue return 0; }</t></typename></code>

この例では、 wrapper完全な転送を使用してarg anotherFunctionに渡すために、元の引数の値カテゴリに基づいてanotherFunctionを過負荷にします。

Cで完全な転送を使用することの利点は何ですか？

Cで完全な転送を使用することの利点は次のとおりです。

1. 値の保存カテゴリ：完全な転送により、引数の元の値カテゴリ（lvalueまたはrvalue）が別の関数に渡されると保存されます。これは、特に移動セマンティクスを扱う場合、運用の効率を維持するために重要です。
2. 過負荷の効率：完全な転送を使用する場合、引数の元の値カテゴリに基づいて過負荷機能を効率的に呼び出すことができます。たとえば、RValuesを渡すときにMoveコンストラクターまたは割り当て演算子を呼び出すことができます。これにより、不要なコピーを避けることができます。
3. ジェネリックプログラミング：Perfect Forwardingは、元のタイプとバリューカテゴリに関する情報を失うことなく、テンプレート関数が他の関数に転送できるようにすることにより、一般的なプログラミングを強化します。これにより、より柔軟で再利用可能なコードが発生します。
4. 不必要なコピーを避ける：引数のrvalue性を保存することにより、完全な転送はオブジェクトの不必要なコピーを回避し、それによってコードのパフォーマンスを改善するのに役立ちます。

完全な転送は、Cのテンプレート関数の効率をどのように改善できますか？

完全な転送は、いくつかの方法で、Cのテンプレート関数の効率を大幅に改善できます。

1. 移動セマンティクスの保存：テンプレート関数が完全な転送を使用する場合、彼らは彼らの議論のバリューの性質を保持できます。これにより、転送された関数が移動コンストラクターを利用したり、コピーするよりもはるかに効率的になる可能性のある割り当てオペレーターを移動できます。
2. 不要なコピーの回避：引数をRValuesとして転送することにより、完全な転送により、呼び出された関数がコピー操作の代わりに移動操作を使用できます。これにより、一時的なオブジェクトの作成に関連するオーバーヘッドが減少します。
3. 関数の過負荷の柔軟性：完全な転送を使用したテンプレート関数は、引数の元の値カテゴリに基づいて、最も適切な過負荷機能を効果的に呼び出すことができます。これは、操作が可能な限り効率的になるように調整できることを意味します。
4. オブジェクトの効率的な構築：テンプレート関数内でオブジェクトを構築する場合、完璧な転送により、これらのオブジェクトの効率的な初期化が可能になります。たとえば、RValueをRValue参照を取得するコンストラクターに渡される場合、Moveセマンティクスを使用してオブジェクトをより効率的に構築できます。

これは、完全な転送が効率を改善できることを示す例です。

 <code class="cpp">template<typename t> void efficientWrapper(T&amp;amp;& arg) { std::vector<int> v(std::forward<t>(arg)); // Efficiently constructs v from arg } int main() { std::vector<int> source = {1, 2, 3}; efficientWrapper(std::move(source)); // Moves the contents of source into v return 0; }</int></t></int></typename></code>

この例では、 efficientWrapper完全な転送を使用して、 argからv効率的にVを構築します。 arg （ main関数のように）rvalueである場合、Moveセマンティクスを使用して不必要なコピーを避けます。

Cで完全な転送を実装する際には、どのような一般的な落とし穴を避けるべきですか？

Cで完全な転送を実装するとき、認識して避けるべきいくつかの一般的な落とし穴があります。

1. std::forward ： std::forwardの誤った使用は、元々転送リファレンスを取得した関数内でのみ使用する必要があります。このコンテキストの外でそれを使用すると、動作が誤っています。たとえば、メンバー変数に転送リファレンスを保存してから後で転送すると問題を引き起こす可能性があります。
2. 誤解バリューカテゴリ：LValuesとRvaluesの違いを理解することが重要です。議論を誤って転送すると、間違った関数の過負荷を呼び出したり、移動セマンティクスを失ったりするなど、意図しない動作につながる可能性があります。
3. 過負荷の問題：転送している関数に複数の過負荷がある場合、正しい過負荷が呼び出されていることを確認してください。完璧な転送により、どの過負荷が使用されるかを予測するのが難しくなる場合があります。
4. const正確性：const参照を転送する場合、constnessが保存されていることを確認してください。そうしないと、constオブジェクトを変更しようとする試みにつながり、未定義の動作が生じる可能性があります。
5. ネストされた転送参照：ネストされたテンプレート関数を使用して完全な転送を使用する場合は注意してください。ネストされた転送参照は、予期しないタイプの控除と参照崩壊につながる可能性があります。
6. 参照崩壊の誤解：誤解の参照崩壊がどのように機能するかがバグにつながる可能性があります。 T& && T&に崩壊する一方で、 T&& && T&&に崩壊することを常に覚えておいてください。

一般的な落とし穴の例とそれを回避する方法は次のとおりです。

 <code class="cpp">// Incorrect use of std::forward class IncorrectUsage { template<typename t> void incorrectForward(T&amp;amp;& arg) { store = std::forward<t>(arg); // Incorrect: don't use std::forward here } std::string store; }; // Correct use of std::forward class CorrectUsage { template<typename t> void correctForward(T&amp;amp;& arg) { store = std::forward<t>(arg); // Correct: use std::forward immediately } std::string store; };</t></typename></t></typename></code>

IncorrectUsageクラスでは、 std::forwardが保存されたメンバー変数で使用され、動作が誤っている可能性があります。 CorrectUsageクラスでは、 std::forward関数内ですぐに使用され、引数の正しい値カテゴリを保存します。

これらの落とし穴を認識し、ベストプラクティスに従うことにより、完璧な転送を効果的に使用して、より効率的で正しいCコードを書き込むことができます。

以上がCの完全な転送とは何ですか？それはどのように機能しますか？の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。