来自 C++ lambda 的 auto&& 返回类型

Question

我很想了解尾随auto&&返回类型究竟是什么意思，特别是区别于decltype(auto)，在这里不起作用，以及未指定的返回类型，它也不起作用。

在下面的代码中，fn返回x_参数的字段。当参数是左值时，x_作为左值返回，等等。

在 的示例中fn_bad[123]，int即使提供了左值参数，它似乎也会返回。我可以理解为什么-> auto会导致这种情况，但我希望-> decltype(auto)返回int&。为什么只-> auto&&工作？

#include <utility>

struct Foo { int x_; };

int main() {
  auto fn_bad1 = [](auto&& foo) -> decltype(auto) { return std::forward<decltype(foo)>(foo).x_; };
  auto fn_bad2 = [](auto&& foo) -> auto           { return std::forward<decltype(foo)>(foo).x_; };
  auto fn_bad3 = [](auto&& foo)                   { return std::forward<decltype(foo)>(foo).x_; };
  auto fn      = [](auto&& foo) -> auto&&         { return std::forward<decltype(foo)>(foo).x_; };
  Foo a{};
  fn(a) = fn(Foo{100}); // doesn't compile with bad1, bad2, bad3
}

Answer 1

但我希望 ->decltype(auto)返回int&

这是 的预期行为decltype，

（强调我的）

检查实体的声明类型或表达式的类型和值类别。

1) 如果参数是无括号的 id-expression 或无括号的类成员访问表达式，则 decltype 产生由此表达式命名的实体的类型。

所以decltype(auto)on的结果是std::forward<decltype(foo)>(foo).x_数据成员的类型x_，即int。

如果您将括号添加为

[](auto&& foo) -> decltype(auto) { return (std::forward<decltype(foo)>(foo).x_); };
//                                        ^                                   ^

然后

2) 如果参数是任何其他类型的表达式T，并且

a) 如果表达式的值类别是 xvalue，则decltypeyield T&&；
b) 如果表达式的值类别是左值，则decltype产生T&；
c) 如果表达式的值类别是纯右值，则decltype产生T。

请注意，如果一个对象的名称被加括号，它是作为一个普通的左值表达式处理，从而decltype(x)与decltype((x))通常不同的类型。

然后，正如您所说，当将左值传递给 lambda 时，表达式(std::forward<decltype(foo)>(foo).x_)是一个左值，那么返回类型将是int&; 当传递一个右值时，表达式是一个 xvalue，然后返回类型将是int&&（这可能会导致悬空引用问题）。

对于第二种情况，根据模板参数推导的正常规则，每当传递左值或右值时，返回类型始终为int。

第 3 种情况与第 2 种情况相同。

对于第 4 种情况，应用了转发引用的特殊规则，那么返回类型将是int&当返回表达式为左值时，int&&当返回表达式为右值时。