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std::forward_like

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(C++23)



 
ヘッダ <utility> で定義
template< class T, class U >
constexpr auto&& forward_like( U&& x ) noexcept;
(C++23から)

T&& と同様の特性を持つ x への参照を返します。

戻り値の型は以下のように決定されます。

  1. std::remove_reference_t<T> が const 修飾型である場合、戻り値の型の参照型は const std::remove_reference_t<U> となります。それ以外の場合、参照型は std::remove_reference_t<U> となります。
  2. T&& が左辺値参照型である場合、戻り値の型も左辺値参照型となります。それ以外の場合、戻り値の型は右辺値参照型となります。

T参照可能な型 でない場合、プログラムは不正です。

目次

[編集] パラメーター

x - T のように転送される必要がある値

[編集] 戻り値

上記のように決定された型の x への参照。

[編集] 備考

std::forward, std::move, std::as_const と同様に、std::forward_like は、式の 値カテゴリ にのみ影響を与えたり、場合によっては const-qualification を追加したりする型キャストです。

m が実際のメンバーであり、したがって o.m が有効な式である場合、C++20 コードでは通常 std::forward<decltype(o)>(o).m と記述されます。

これにより、mergetuplelanguage と呼ばれる3つのモデルが考えられます。

  • merge: const 修飾子をマージし、Owner の値カテゴリを採用します。
  • tuple: Ownerstd::tuple<Member> であると仮定した場合の std::get<0>(Owner) が行うこと。
  • language: std::forward<decltype(Owner)>(o).m が行うこと。

std::forward_like が対象とする主なシナリオは、「遠い」オブジェクトを適応させることです。tuple シナリオも language シナリオも、その主なユースケースに対して正しいことをしないため、std::forward_like には merge モデルが使用されます。

機能テストマクロ 規格 機能
__cpp_lib_forward_like 202207L (C++23) std::forward_like

[編集] 可能な実装

template<class T, class U>
constexpr auto&& forward_like(U&& x) noexcept
{
    constexpr bool is_adding_const = std::is_const_v<std::remove_reference_t<T>>;
    if constexpr (std::is_lvalue_reference_v<T&&>)
    {
        if constexpr (is_adding_const)
            return std::as_const(x);
        else
            return static_cast<U&>(x);
    }
    else
    {
        if constexpr (is_adding_const)
            return std::move(std::as_const(x));
        else
            return std::move(x);
    }
}

[編集]

#include <cstddef>
#include <iostream>
#include <memory>
#include <optional>
#include <type_traits>
#include <utility>
#include <vector>
 
struct TypeTeller
{
    void operator()(this auto&& self)
    {
        using SelfType = decltype(self);
        using UnrefSelfType = std::remove_reference_t<SelfType>;
        if constexpr (std::is_lvalue_reference_v<SelfType>)
        {
            if constexpr (std::is_const_v<UnrefSelfType>)
                std::cout << "const lvalue\n";
            else
                std::cout << "mutable lvalue\n";
        }
        else
        {
            if constexpr (std::is_const_v<UnrefSelfType>)
                std::cout << "const rvalue\n";
            else
                std::cout << "mutable rvalue\n";
        }
    }
};
 
struct FarStates
{
    std::unique_ptr<TypeTeller> ptr;
    std::optional<TypeTeller> opt;
    std::vector<TypeTeller> container;
 
    auto&& from_opt(this auto&& self)
    {
        return std::forward_like<decltype(self)>(self.opt.value());
        // It is OK to use std::forward<decltype(self)>(self).opt.value(),
        // because std::optional provides suitable accessors.
    }
 
    auto&& operator[](this auto&& self, std::size_t i)
    {
        return std::forward_like<decltype(self)>(self.container.at(i));
        // It is not so good to use std::forward<decltype(self)>(self)[i], because
        // containers do not provide rvalue subscript access, although they could.
    }
 
    auto&& from_ptr(this auto&& self)
    {
        if (!self.ptr)
            throw std::bad_optional_access{};
        return std::forward_like<decltype(self)>(*self.ptr);
        // It is not good to use *std::forward<decltype(self)>(self).ptr, because
        // std::unique_ptr<TypeTeller> always dereferences to a non-const lvalue.
    }
};
 
int main()
{
    FarStates my_state
    {
        .ptr{std::make_unique<TypeTeller>()},
        .opt{std::in_place, TypeTeller{}},
        .container{std::vector<TypeTeller>(1)},
    };
 
    my_state.from_ptr()();
    my_state.from_opt()();
    my_state[0]();
 
    std::cout << '\n';
 
    std::as_const(my_state).from_ptr()();
    std::as_const(my_state).from_opt()();
    std::as_const(my_state)[0]();
 
    std::cout << '\n';
 
    std::move(my_state).from_ptr()();
    std::move(my_state).from_opt()();
    std::move(my_state)[0]();
 
    std::cout << '\n';
 
    std::move(std::as_const(my_state)).from_ptr()();
    std::move(std::as_const(my_state)).from_opt()();
    std::move(std::as_const(my_state))[0]();
 
    std::cout << '\n';
}

出力

mutable lvalue
mutable lvalue
mutable lvalue
 
const lvalue
const lvalue
const lvalue
 
mutable rvalue
mutable rvalue
mutable rvalue
 
const rvalue
const rvalue
const rvalue

[編集] 関連項目

(C++11)
引数をxvalueに変換する
(関数テンプレート) [編集]
(C++11)
関数引数を転送し、型テンプレート引数を使用してその値カテゴリを維持する
(関数テンプレート) [編集]
(C++17)
引数への const 参照を取得する
(関数テンプレート) [編集]
English 日本語 中文(简体) 中文(繁體)