std::forward_like

Определён в заголовочном файле `<utility>`
template< class T, class U > constexpr auto&& forward_like( U&& x ) noexcept;		(начиная с C++23)

Возвращает ссылку на x, свойства которой аналогичны свойствам T&&.

Возвращаемый тип определяется следующим образом:

Если std::remove_reference_t<T> является типом с квалификатором const, то тип, на который ссылается возвращаемый тип, — это conststd::remove_reference_t<U>. В противном случае тип, на который ссылается возвращаемый тип, — это std::remove_reference_t<U>.
Если T является типом lvalue-ссылки, возвращаемый тип также является типом lvalue-ссылки. В противном случае возвращаемый тип является типом rvalue-ссылки.

Если T не является типом, на который можно ссылаться (то есть, возможно, cv-квалифицированным void или типом функции с cv-qualifier-seq или ref-qualifier), программа некорректна.

Параметры

x - значение, которое требуется передать так же, как тип T

Возвращаемое значение

Ссылка на x типа, определённого, как описано выше.

Примечания

Подобно std::forward, std::move и std::as_const, std::forward_like — это преобразование типа, влияющее только на категорию значения выражения или, возможно, добавляющее квалификатор const.

Когда m является фактическим членом и, следовательно, o.m — допустимое выражение, в коде C++20 обычно используется запись std::forward<decltype(o)>(o).m.

В результате возможны три модели, называемые merge, tuple и language.

merge: объединяет квалификаторы const и принимает категорию значения Owner.
tuple: то, что делает std::get<0>(Owner), при условии, что Owner — это std::tuple<Member>.
language: то, что делает std::forward<decltype(Owner)>(o).m.

Основной сценарий применения std::forward_like — адаптация «далеко расположенных» объектов. Ни сценарий tuple, ни сценарий language не подходят для этого основного варианта использования, поэтому для std::forward_like используется модель merge.

Макрос проверки поддержки возможностей	Значение	Стандарт	Возможность
`__cpp_lib_forward_like`	`202207L`	(C++23)	`std::forward_like`

Возможная реализация

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);
    }
}

Пример

#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';
}

Вывод:

mutable lvalue
mutable lvalue
mutable lvalue

const lvalue
const lvalue
const lvalue

mutable rvalue
mutable rvalue
mutable rvalue

const rvalue
const rvalue
const rvalue

См. также

move (C++11)	преобразует аргумент в xvalue (шаблон функции)
forward (C++11)	пересылает аргумент функции, используя аргумент шаблона типа для сохранения его категории значения (шаблон функции)
as_const (C++17)	получает ссылку на аргумент с квалификатором const (шаблон функции)

© cppreference.com
Licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike Unported License v3.0.
https://en.cppreference.com/cpp/utility/forward_like