std::forward_like

Определено в заголовке `<utility>`
template< class T, class U > [[nodiscard]] constexpr auto&& forward_like( U&& x ) noexcept;		(с C++23)

Возвращает ссылку на x, которая имеет свойства, аналогичные T&&.

Тип возвращаемого значения определяется следующим образом:

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

Программа некорректна, если T&& не является допустимым типом.

Параметры

x - значение, которое нужно передать как тип T

Значение

Ссылка на x определенного выше типа.

Примечания

Как и std::forward, std::move и std::as_const, std::forward_like — это приведение типов, которое влияет только на категорию значения выражения или потенциально добавляет квалификатор const.

Когда m является фактическим членом, и, следовательно, o.m является допустимым выражением, это обычно записывается как std::forward<decltype(o)>(o).m в коде C++20.

Когда o.m не является допустимым выражением, например, члены замыканий лямбда-функций, требуется std::forward_like</*see below*/>(m).

Это приводит к трём возможным моделям: merge, tuple и language.

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

Основной сценарий, для которого предназначен std::forward_like, — это адаптация «далёких» объектов. Ни сценарии tuple, ни language не делают этого правильно для этого основного случая использования, поэтому для std::forward_like используется модель merge.

Макрос проверки наличия функции	Значение	Std	Функция
`__cpp_lib_forward_like`	202207L	(C++23)	`std::forward_like`

Возможная реализация

template<class T, class U>
[[nodiscard]] 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)>(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)	получает ссылку на rvalue (функциональная шаблонная функция)
forward (C++11)	передаёт аргумент функции (функциональная шаблонная функция)
as_const (C++17)	получает ссылку на const к своему аргументу (функциональная шаблонная функция)

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