什么是C中的完美转发，它如何工作？

什么是C中的完美转发，它如何工作？

C中的完美转发是一种允许将参数从一个函数传递到另一个函数的技术，同时保持其原始价值类别（LVALUE或RVALUE）和类型。当需要以保留原始呼叫的效率和语义的方式，需要将参数转发到其他函数时，这一点特别有用。

完美的转发作品通过将参考折叠和std::forward结合起来。以下是其运作方式：

1. 参考崩溃：在C中，当您嵌套的引用时，它们根据特定规则将其塌陷成单个参考。例如，对LVALUE参考（ T& && ）的RVALUE引用倒入LVALUE参考（ T& ），以及任何其他组合（ T&& &&华氏度T& & ）崩溃到了所需参考的类型。
2. 通用引用：术语“通用参考”通常用于描述可以绑定到LVALUES和RVALUE的函数参数。这是在推论上下文中使用T&& （通常使用auto&&或模板参数）实现的。
3. std :: forward ： std::forward实用程序在函数中使用将参数转发到另一个函数，并保留其价值类别。当您使用std::forward<t>(arg)</t>时，如果T是lvalue参考，则会将arg给T ，或者T&&如果T是rvalue参考。

这是一个简单的示例，展示了完美的转发：

 <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>

在此示例中， wrapper使用完美的转发将arg传递给anotherFunction ，从而可以根据原始参数的值类别重载anotherFunction 。

在C中使用完美转发有什么好处？

在C中使用完美转发的好处包括：

1. 值类别的保存：完美的转发可确保当传递给另一个函数时，保留了参数的原始价值类别（lvalue或rvalue）。这对于维持操作效率至关重要，尤其是在处理移动语义时。
2. 超载效率：使用完美的转发时，您可以根据参数的原始值类别有效调用过载函数。例如，您可以在通过RVALUE时调用移动构造函数或分配运算符，这可以避免不必要的副本。
3. 通用编程：完美的转发可以通过允许模板函数将参数转发到其他功能而不会丢失有关其原始类型和价值类别的信息来增强通用编程。这会导致更灵活，可重复使用的代码。
4. 避免不必要的副本：通过保留论点的rvalue性质，完美的转发可以帮助避免不必要的对象复制，从而提高代码的性能。

完美转发如何提高C中模板功能的效率？

完美的转发可以通过多种方式显着提高C中C功能的效率：

1. 移动语义的保存：当模板功能使用完美的转发时，它们可以保留其论点的rvalue性质。这允许转发功能使用移动构造函数或移动分配运算符，这比复制更有效。
2. 避免不必要的副本：通过将参数作为rvalues转发，完美转发使所谓的函数可以使用移动操作而不是复制操作。这减少了与创建临时对象相关的开销。
3. 功能过载的灵活性：使用完美转发的模板功能可以根据参数的原始值类别有效地调用最合适的过载函数。这意味着可以对操作量身定制，以提高效率。
4. 对象的有效构造：在模板功能中构造对象时，完美的转发可以有效地初始化这些对象。例如，如果将rvalue传递给构造函数，该构造函数可以使用移动语义更有效地构造对象。

这是一个示例，说明完美转发如何提高效率：

 <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>

在此示例中， efficientWrapper使用完美的转发来从arg中有效地构造v如果arg是rvalue（例如在main函数中），则使用移动语义来避免不必要的复制。

在C中实施完美的转发时，应避免哪些常见的陷阱？

在C中实施完美的转发时，有几个常见的陷阱要注意并避免：

1. 不正确使用std::forward ： std::forward只能在最初取转引用的功能中使用。在此上下文之外使用它可能会导致不正确的行为。例如，将转发参考存储在成员变量中，然后将其转发为以后会引起问题。
2. 误解价值类别：了解LVALUES和RVALUES之间的差异至关重要。错误地转发参数可能会导致意外行为，例如调用错误的功能超载或丢失移动语义。
3. 过载问题：如果您要转发的功能具有多个过载，请确保调用正确的过载。完美的转发有时会使更难预测将使用哪些过载。
4. const正确性：转发const参考时，请确保保留构造。不这样做会导致尝试修改const对象的尝试，从而导致不确定的行为。
5. 嵌套转发参考：使用嵌套模板功能完美转发时要谨慎。嵌套的转发参考可能会导致意外的类型扣除和参考删除。
6. 参考崩溃的误解：误解参考折叠的工作方式可能导致错误。始终请记住， T& &&倒入T& ，而T&& &&倒入T&& 。

这是一个常见陷阱以及如何避免这种情况的一个例子：

 <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>

在IncorrectUsage类中， std::forward用于存储的成员变量，这可能导致不正确的行为。在CorrectUsage类别中， std::forward在函数中立即使用，并保留参数的正确值类别。

通过意识到这些陷阱并遵循最佳实践，您可以有效地使用完美的转发来编写更高效，更正确的C代码。

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