《Effective Modern C++》学习笔记 - Item 33: 对auto&&参数使用decltype以转发它们

C++14 为我们带来了泛型 lambda（generic lambda），可以在参数声明中使用 auto。这个特性的实现原理也不难想到：将 lambda 生成类的 operator() 变为一个模板函数即可。例如，下面的 lambda 函数在编译中产生的类可能形如：

auto f = [](auto x){ return func(normalize(x)); };
↓
class SomeCompilerGeneratedClassName {
public:
	template 		// see Item 3 for
	auto operator()(T x) const 	// auto return type
	{ return func(normalize(x)); }
	
	... // other closure class functionality
};

如果 normalize 函数对左值和右值的处理方式不同，那么以上的写法就是欠妥的，因为不管外部调用 f 时的入参是左值还是右值，以 x 调用 normalize 调用的永远是左值版本（见 Item 23），这正是我们为什么需要用 std::forward 进行完美转发。

但这里有一个问题：std::forward 的调用形式是 std::forward(param)，它需要借助 T 的信息区分左值和右值；然而不像模板函数，lambda 函数的声明是用 auto 关键字，没有 T。解决方法很简单：需要获取一个变量的类型，当然是用 decltype 关键字：

auto f = [](auto&& x) {	// 注意万能引用的形式为auto&&
    return func(normalize(std::forward(x)));
};

如果你对万能引用的原理：引用折叠（见 Item 28）比较熟悉，看到这里可能会有些心存疑虑：假设入参类型为 Widget，当入参为右值 Widget&& 时，对于模板函数，std::forward(param) 会被实例化为 std::forward(param)（T&& 对应 Widget&&，T 对应 Widget），而这里我们用 decltype(x) 得到的调用是 std::forward(param)。这样有没有问题呢？

让我们通过源码来考察。std::forward 的实现如下：

template
T&& forward(remove_reference_t& param)
{
	return static_cast(param);
}

当入参为 Widget&& 时，引用折叠发生前后分别为：

Widget&& && forward(Widget& param)
{
	return static_cast(param);
}
↓
Widget&& forward(Widget& param)
{
	return static_cast(param);
}

对比会发现这与 T 的类型是 Widget 时完全相同，所以，如此调用是没有问题的。

当然，以上讨论也都适用于可变参数：

auto f = [](auto&&... params) {
	return func(normalize(std::forward(params)...));
};

对 auto&& 参数使用 decltype 以转发它们。（复读标题ww）