C++11: 为什么将rvalue引用参数隐式转换为lvalue？

Question

以下是我问题的简单代码，

void overloaded (int&& x) {
  cout << "[rvalue]";
}

template <class T>
void fn (T&& x) {
  overloaded(x);
}

int main() {
    fn(0);
    return 0;
}

我遇到编译错误了。

cannot bind ‘int’ lvalue to ‘int&&’

  overloaded(x);

我在这里感到困惑，x作为右值引用传递给fn()。但是为什么fn()中的overload()调用会抱怨x是左值？

- CodingFanSteve

Answer 1

你并不是“将x作为rvalue引用传递”，因为这个说法甚至没有意义。

以下是关于C++类型和表达式分类的一些事实:

• 有对象类型和引用类型。(还有其他几种类型。)

• 变量可以是对象或引用。

• 表达式具有类型，这些类型几乎总是对象类型，而不是引用类型。(这就是为什么你说“将某物作为引用传递”的语句没有意义的原因;你传递的是参数，而参数始终是表达式。)表达式可以是lvalue、xvalue或prvalue。

• Lvalue引用绑定到lvalue。Rvalue引用绑定到rvalue。(rvalue既可以是prvalue也可以是xvalue。)

• 命名变量或参数的id-expression是lvalue。(它是一个“带名称的东西”，或者说“一个位置”.)

因此，在表达式overloaded(x)中，子表达式x是一个lvalue，并且它不会绑定到期望rvalue(由于其rvalue引用参数)的函数。

“lvalue引用”和“rvalue引用”中的“l”和“r”是指引用可以绑定到的值的类别，而不是这个引用类型的变量名表达式的类别。

您可以通过将其强制转换为xvalue将lvalue转换为rvalue;这方便地封装在类型推断转换助手std::move中。

- Kerrek SB

Answer 2

首先，fn 函数的参数 x 不是一个右值引用，而是一个"通用引用"（是的，这有点令人困惑）。

其次，一旦您给对象命名，该名称就不再是右值，除非通过使用 std::move（始终将其转换为右值引用）或者 std::forward（在通用引用的情况下将其转换回其原始类型）进行明确“修复”。如果要避免出现问题，请使用 std::forward 作为原始类型进行转发：

template <class T>
void fn (T&& x) {
  overloaded(std::forward<T>(x));
}

- ShadowRanger

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“一旦你给一个变量命名，它就不再是 rvalue（右值）”这句话没有意义。rvalue 是一个表达式类别，而不是变量或对象。一个对象没有表达式类别；是指向该变量的表达式具有表达式类别，同一个对象可以有不同类别的表达式指向它。” - M.M

@M.M：我希望有更准确的措辞，而不需要完全理解C++规范才能理解它。关键是，一旦将r-value绑定到名称（即使是声明为&&的命名），它就不能在没有额外“努力”（std::move/std::forward）的情况下用作r-value。你是否更喜欢“一旦给对象命名，它就不再是r-value了”？ - ShadowRanger

对象在任何时候都不是lvalue或rvalue。表示对象的表达式可以是lvalue或rvalue。将引用绑定到对象不会更改对象的任何属性（除了可能延长其生命周期）。名称“x”是一个lvalue；它不会变成一个，给定作为参数的对象也不会“停止成为rvalue”，因为它从来不是rvalue，它是（仍然是）一个对象。 - M.M

关于最近的编辑，x 总是一个左值，没有“除非”的情况。像 std::forward<T>(x) 这样的代码是与 x 不同的表达式。整个段落似乎在谈论实际对象是否具有左值或右值属性。 - M.M