std::forward란 무엇이며 C에서 lvalue 및 rvalue 참조에 대한 완벽한 전달을 어떻게 보장합니까?

std::forward: Lvalue 및 Rvalue 참조에 대한 완벽한 전달

std::forward 이해

std::forward는 rvalue 참조가 rvalue 참조로 보존되고 lvalue 참조가 lvalue 참조로 보존되도록 보장하는 완벽한 전달을 허용하는 C 11 유틸리티 함수입니다. 이는 전달된 인수의 원래 특성을 유지하는 것이 중요한 템플릿 프로그래밍에서 특히 유용합니다.

std::forward의 메커니즘

std가 다음과 같이 오해하는 경우: :forward는 본질적으로 static_cast 오해의 소지가 있을 수 있습니다. std::forward는 실제로 유형을 변환하지 않습니다. 오히려 전달되는 유형에 따라 적절한 작업을 결정하는 테이블에 의해 정의됩니다. 기본 메커니즘에 대한 분석은 다음과 같습니다.

• lvalue 참조(T&)의 경우: std::forward는 단순히 인수에 대한 참조를 반환합니다.
• 우측값 참조(T&&)의 경우: std::forward는 인수에 대한 우값 참조를 반환합니다.
• 포인터 유형(T* 또는 T*&)의 경우: std:: 앞으로는 인수에 대한 포인터를 반환합니다. 포인터의 복사본은 만들어지지 않습니다.
• 자동 참조(auto& 또는 auto&&)의 경우: std::forward는 포인터 유형에 따라 인수를 lvalue 또는 rvalue 참조로 전달합니다.

완벽한 전달

템플릿 프로그래밍의 맥락에서 일반 인수를 허용하는 템플릿 함수가 있는 경우 std::forward가 매우 중요합니다. 이를 입력하여 다른 함수로 전달합니다. 목표는 전달된 인수가 원래 인수와 동일한 방식으로 처리되도록 하는 것입니다.

T&& 유형의 인수 t를 함수 세트로 전달하는 템플릿 함수 PerfectSet의 예를 생각해 보세요. PerfectSet이 어떻게 호출되는지에 따라 t는 lvalue 참조 또는 rvalue 참조가 될 수 있습니다. 원하는 동작은 t를 적절하게 처리하도록 설정하는 것입니다.

std::forward가 없으면 컴파일러는 t가 lvalue 참조에 의해 전달되어 잠재적으로 데이터 복사가 발생한다고 가정해야 합니다. 그러나 std::forward를 사용하면 t의 원래 특성을 보존하도록 컴파일러에 지시합니다.

template<class T>
void perfectSet(T&& t) {
    set(std::forward<T>(t));
}

t가 lvalue 참조인 경우 std::forward는 lvalue 참조를 반환하고 set은 lvalue 참조를 반환합니다. lvalue 참조 오버로드를 실행하여 데이터 복사를 수행합니다. 그러나 t가 rvalue 참조인 경우 std::forward는 rvalue 참조를 반환하고 set은 rvalue 참조 오버로드를 실행하여 이동 작업을 수행합니다.

Lvalue/Rvalue 혼란 해결

thing&&과 thing&을 전달할 때 std::forward 동작의 명백한 불일치는 언뜻 보기에 혼란스러워 보일 수 있습니다. 그러나 이는 C에서 lvalue 참조와 rvalue 참조가 별개의 개체라는 사실에서 비롯됩니다.

• Lvalue 참조(T&): 기존 개체를 참조합니다.
• Rvalue 참조(T&&): 표현식으로 생성된 임시 개체를 나타냅니다.

원래 특성을 유지하려면 템플릿 함수와 수신 함수 모두 rvalue를 사용해야 합니다. rvalue를 수락할 때 참조합니다. 이것이 바로 std::forward가 보장하는 것이며 완벽한 전달과 최적의 성능을 보장합니다.

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