成员函数的cv-ref限定符转发

Question

如果没有其他重载（例如f(T &)或f(volatile T &&)）(成员)函数模板template< typename T > f(T &&);，那么T &&被称为转发引用，而T是U，或者对于某些cv限定类型U，T &。但是对于成员函数的cv-ref限定符，没有这样的规则。在struct S { void f() && { ; } };中，S::f()总是具有rvalue引用限定符。

在通用代码中，如果所有重载函数都执行相同的操作，则避免定义4个（甚至8个，如果我们还考虑volatile限定符）某个成员函数的重载函数将非常有用。

另一个问题是，在这种方式下无法定义*this的有效cv-ref限定符。以下代码不允许确定成员函数operator ()的ref限定符是&&还是&。

#include <type_traits>
#include <utility>
#include <iostream>

#include <cstdlib>

#define P \
{                                                                       \
    using this_ref = decltype((*this));                                 \
    using this_type = std::remove_reference_t< this_ref >;              \
    std::cout << qual() << ' '                                          \
              << (std::is_volatile< this_type >{} ? "volatile " : "")   \
              << (std::is_const< this_type >{} ? "const " : "")         \
              << (std::is_lvalue_reference< this_ref >{} ? "&" : "&&")  \
              << std::endl;                                             \
}

struct F
{
    constexpr int qual() & { return 0; }
    constexpr int qual() const & { return 1; }
    constexpr int qual() && { return 2; }
    constexpr int qual() const && { return 3; }
    constexpr int qual() volatile & { return 4; }
    constexpr int qual() volatile const & { return 5; }
    constexpr int qual() volatile && { return 6; }
    constexpr int qual() volatile const && { return 7; }
    void operator () () & P
    void operator () () const & P
    void operator () () && P
    void operator () () const && P
    void operator () () volatile & P
    void operator () () volatile const & P
    void operator () () volatile && P
    void operator () () volatile const && P
};

int
main()
{
    {
        F v;
        F const c{};
        v();
        c();
        std::move(v)();
        std::move(c)();
    }
    {
        volatile F v;
        volatile F const c{};
        v();
        c();
        std::move(v)();
        std::move(c)();
    }
    return EXIT_SUCCESS;
}

但如果存在上述语法，那将会非常好。即decltype((*this))表示*this的确切cv-ref-qualified类型。在我看来，引入这样的语法到C++标准的即将推出的版本中并不会产生破坏性变化。但是，&&作为forwarding cv-ref-qualifier是可以的（而且它看起来像是委员会遗漏了的事情（即核心语言工作组））。

另一个序列可以用来表示成员函数cv-ref-qualifier和cv-ref-qualified类型，即auto &&、decltype(&&)等。

关于这个问题，是否有关于在C++17中使用的提案呢？

- Tomilov Anatoliy

---

关于编程上如何通过程序判断成员是否合格，例如 & 或 &&，可能值得单独提出一个问题。例如，这与前向引用并不相关（相反），而您正在使用它来比较我认为是主要问题的内容。 - Luc Danton

@LucDanton 在上下文中，问题是紧密相连的。 - Tomilov Anatoliy

我不明白。这里尝试总结一下：“为什么转发引用允许在cv-ref限定符上进行抽象，而对于隐式参数则不可能？”一方面，“代码能否或将会找出应用于隐式参数的cv-ref限定符？”另一方面。 - Luc Danton

@LucDanton如果有一个单一的“forwarding”cv-ref-qualified函数，那么代码组成部分应该知道在每个特定实例化期间选择了哪个重载，不是吗？ - Tomilov Anatoliy

你现在正在问第三个问题吗？ - Luc Danton

在我看来-不是。但是我的知识体系可能与你的不同。因此，我的问题观念也可能不同。 - Tomilov Anatoliy

Answer 1

是的，有这样的提议。

背景：

由于模板函数中已经有了转发引用，因此您可以将成员函数简单地转换为模板友元函数（如果需要，可以通过enable_if保护它，以防止与F以外的任何类一起使用）。

现在，也许您真的很想将函数用作成员函数，因为您真的非常喜欢那种语法。

提议：

查找统一调用语法提议，例如：n4174。

如果这样的提议被接受，则您将能够像第一个参数的成员函数一样使用自由函数。这将涵盖您在第一条评论中链接的示例代码。不可否认，它无法涵盖operator()，但与编写8个重载相比，我认为这只是一个小麻烦 :-)

- Rumburak

---

成员函数相比全局函数的好处不仅在于语法，特别是当类是模板且您正在处理重载时。在全局作用域中，您必须以某种方式区分类作用域中的 A<T>::f(T) 和 A<T>::f(U)。 - Vahagn