這個(gè)系列的文章來(lái)自于Effective Modern C++的讀書(shū)筆記，我抽取了其中比較重要的，不容易理解的，平常我們開(kāi)發(fā)過(guò)程中也不太在意的一些Item進(jìn)行分析。

? 在C++11中最為顯著的一個(gè)新特性，當(dāng)屬完美轉(zhuǎn)發(fā)了，是的它很完美，和它的名字一樣，轉(zhuǎn)發(fā)兩字意味著一個(gè)函數(shù)將其參數(shù)傳遞給另外一個(gè)函數(shù)，第二個(gè)函數(shù)的目標(biāo)則是接收來(lái)自于第一個(gè)函數(shù)傳遞過(guò)來(lái)的對(duì)象，轉(zhuǎn)發(fā)二字體現(xiàn)出第二個(gè)函數(shù)接收到的對(duì)象應(yīng)該和第一個(gè)參數(shù)傳遞過(guò)來(lái)的是相同的，因此如果采用值傳遞的方式就沒(méi)有辦法達(dá)到效果了，因?yàn)榭截惡蟮膶?duì)象是原來(lái)的對(duì)象是兩個(gè)不同的對(duì)象，如果想在第二個(gè)函數(shù)中操作傳遞過(guò)來(lái)的對(duì)象也達(dá)不到效果，因?yàn)椴僮鞯氖菑?fù)制后的對(duì)象，并不是原對(duì)象。如果采用指針傳遞的話，的確是可以達(dá)到轉(zhuǎn)發(fā)的效果。但是這要求用戶必須傳遞指針，因此算不上完美。

? 完美轉(zhuǎn)發(fā)意味著不僅僅要轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)象本身，還要轉(zhuǎn)發(fā)它附帶的屬性，它的類(lèi)型，左值或者是右值，是否是const或volatile，根據(jù)Item24中的介紹，這里只有通用引用可以做到。下面是一個(gè)完美轉(zhuǎn)發(fā)的例子。

不僅僅可以轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)參數(shù)，還可以結(jié)合可變參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)多個(gè)參數(shù)，如下:

這個(gè)和STL中的make_shared和make_unique是一樣的，make_shared源碼如下:

? 然而完美轉(zhuǎn)發(fā)并不完美，在一些場(chǎng)合下會(huì)因?yàn)轭?lèi)型推導(dǎo)錯(cuò)誤導(dǎo)致轉(zhuǎn)發(fā)了錯(cuò)誤的類(lèi)型，最后導(dǎo)致執(zhí)行失敗，本文則是通過(guò)講解這些失敗的場(chǎng)景，讓我們知道哪些場(chǎng)景下完美轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)法正常工作。

統(tǒng)一初始化

? 因?yàn)?code>std::vector<int>帶有列表初始化的構(gòu)造函數(shù)，所以{1, 2, 3}可以隱式構(gòu)造成std::vector<int> 。

? 但是如果將{1, 2, 3}通過(guò)完美轉(zhuǎn)發(fā)給f的話則導(dǎo)致編譯失敗。

? 上面的調(diào)用編譯失敗了，其原因是因?yàn)?code>{1, 2, 3}進(jìn)行模版推導(dǎo)失敗了，所以找不到匹配的fwd函數(shù)，編譯出錯(cuò)的信息如下:

? 這就是完美轉(zhuǎn)發(fā)遇到的第一個(gè)失敗的例子，解決這個(gè)問(wèn)題的方法也很簡(jiǎn)單，在Item2中介紹過(guò)，盡管模版推導(dǎo)無(wú)法推導(dǎo)出初始化列表的正確類(lèi)型，但是auto可以，所以上面的代碼改成如下的形式就可以順利運(yùn)行。

0或者NULL 作為空指針

? 在Item8中提到過(guò)，當(dāng)0或者是NULL作為指針類(lèi)型傳遞給一個(gè)模版函數(shù)的時(shí)候，會(huì)推導(dǎo)出錯(cuò)誤的類(lèi)型，把0或者NULL作為int類(lèi)型，很顯然0或者NULL無(wú)法被當(dāng)作指針類(lèi)型進(jìn)行完美轉(zhuǎn)發(fā)，解決這個(gè)問(wèn)題也很簡(jiǎn)單，使用C++11中的nullptr替換即可。

僅僅聲明整型的靜態(tài)const數(shù)據(jù)成員

? 上面的MinVals只是聲明了，但是還沒(méi)有在類(lèi)外進(jìn)行定義，任何一個(gè)學(xué)過(guò)C++的人都知道靜態(tài)成員變量需要在類(lèi)外進(jìn)行初始化，但是static const是一個(gè)例外，它可以不用在類(lèi)外進(jìn)行定義，但是它在內(nèi)存中不會(huì)分配實(shí)際的存儲(chǔ)。所以下面的代碼運(yùn)行一切正常。

? 編譯期就會(huì)直接把Widget::MinVals 替換成28了，然后進(jìn)行實(shí)際的調(diào)用了。一旦對(duì)Widget::MinVals進(jìn)行取地址的操作，會(huì)導(dǎo)致MinVals去尋找定義，但是上面的代碼沒(méi)有在類(lèi)外定義MinVals，這就導(dǎo)致在鏈接階段報(bào)錯(cuò)，找不到Widget::MinVals的定義。

? 靜態(tài)const數(shù)據(jù)成員的這個(gè)特點(diǎn)在完美轉(zhuǎn)發(fā)的場(chǎng)景下也會(huì)帶來(lái)同樣的問(wèn)題，完美轉(zhuǎn)發(fā)是通過(guò)通用引用來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)參數(shù)，通用引用本質(zhì)上是指針，因此在這個(gè)場(chǎng)景下如果沒(méi)有在類(lèi)外定義MinVals也會(huì)在鏈接的時(shí)候報(bào)錯(cuò)。

函數(shù)重載和函數(shù)模版

? 上面的fwd通過(guò)完美轉(zhuǎn)發(fā)processVal但是編譯失敗，因?yàn)槟０娴念?lèi)型推導(dǎo)無(wú)法推導(dǎo)出processVal的類(lèi)型。這就是在函數(shù)重載的場(chǎng)景下模版類(lèi)型推導(dǎo)失敗的例子。同樣如果使用函數(shù)模版替換模版重載的話，模版類(lèi)型推導(dǎo)依然失敗，無(wú)法推導(dǎo)出函數(shù)模版的類(lèi)型。

解決上面這兩個(gè)問(wèn)題也很簡(jiǎn)單，就是主動(dòng)賦予函數(shù)和函數(shù)模版的類(lèi)型，代碼如下:

位域

最后一種完美轉(zhuǎn)發(fā)失效的情況是位域，代碼如下:

? 上面的代碼中位域h.totolLength被傳遞給f的時(shí)候可以正常工作，當(dāng)傳遞給fwd完美轉(zhuǎn)發(fā)的時(shí)候編譯失敗，因?yàn)閒wd是一個(gè)模版，模版的參數(shù)是通用引用，本質(zhì)上是一個(gè)引用，C++標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一個(gè)非const的引用無(wú)法引用一個(gè)位域字段。這個(gè)規(guī)定也是有原因的，因?yàn)槲挥蚩赡苤皇且粋€(gè)int的部分字節(jié)，沒(méi)有一個(gè)確定的地址，沒(méi)辦法通過(guò)指針指向位域，引用本質(zhì)上就是指針，自然沒(méi)辦法引用位域了。既然沒(méi)辦法對(duì)一個(gè)位域進(jìn)行引用那么可以通過(guò)拷貝位域的值后然后再進(jìn)行完美轉(zhuǎn)發(fā)，代碼如下:

總結(jié)

? 總結(jié)來(lái)說(shuō)，完美轉(zhuǎn)發(fā)失敗的例子總共有三類(lèi)，第一類(lèi)就是模版無(wú)法進(jìn)行有效的類(lèi)型推導(dǎo)，例如上文提到的函數(shù)重載，模版重載，統(tǒng)一初始化等，第二類(lèi)則是模版推導(dǎo)的類(lèi)型是錯(cuò)誤的，例如上文中提到的0或者NULL 作為空指針，第三類(lèi)則是引用無(wú)法指向傳遞過(guò)來(lái)的參數(shù)，例如上文中提到的位域和靜態(tài)const數(shù)據(jù)成員。