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博主ID：代码小豪

万能引用模板

当c++11推出右值引用之后，我们所写的模板函数可以写成这样：

template<class T>
T&& Universal_template(T&& data)
{//......
}

根据直觉判断，这个模板函数的应该是一个右值引用类型的参数和返回值的函数，但是事实真是如此吗？

c++将T&&类型的模板称为万能引用模板，即该参数根据传递的值，可以实例化出左值引用和右值引用两种形式。即使用了万能引用模板的模板函数，可以同时具有接收左值和右值的能力，根据左值或右值的原本类型，该函数模板会实例化出四种版本，分别为：

T& Universal_template(T& data)
{//......
}

const T& Universal_template(const T& data)
{//......
}

T&& Universal_template(T&& data)
{//......
}

const T&& Universal_template(const T&& data)
{//......
}

我们可以用下面的测试来证明这个特性：

template<class T>
void func1(T& data)
{cout << "void func1(T&)" << endl;
}template<class T>
void func1(const T& data)
{cout << "void func1(const T&)" << endl;
}template<class T>
void func1(T&& data)
{cout << "void func1(T&&)" << endl;
}template<class T>
void func1(const T&& data)
{cout << "void func1(const T&&)" << endl;
}template<class T>
void Universal_template(T&& data)
{func1(data);
}

int main()
{int a = 1;//左值const int b = 2;//左值常量Universal_template(a);//int &Universal_template(b);//const int &Universal_template(move(a));//int &&Universal_template(move(b));//const int &&return 0;
}

这段测试的逻辑很简单，就是通过传递不同类型左值和右值，看看万能模板是不是真的能接收左值和右值，并且根据func1模板的实例化结果来判断传递的参数是否正确。

比如传递一个const int的右值，那么Universal_template函数就会实例化成（const int &&）类型的参数，然后就会调用func1（const T &&）的重载版本的函数，然后向屏幕输出"void func1(const T&&)”以代表万能引用模板确实能接收左值和右值的引用。

根据上面的说法，如果Universal_template函数是一个万能引用模板，那么这段测试的正确输出应该是

void func1(T&)
void func1(const T&)
void func1(T&&)
void func1(constT&&)

但是运行这段测试的真实结果却让人大跌眼镜。

为什么会这样呢？

右值引用到底是左值还是右值

啥？右值引用当然是右值了，难道还能是左值吗？

我只能说，右值引用的引用对象一定是右值，但是右值引用本身不是右值，而是左值。

嘶，这句话咋这么绕呢，我们还是用一个测试来证明吧。

void is_rvalue(int& val)
{cout << "rrc是一个左值" << endl;
}void is_rvalue(int&& val)
{cout << "rrc是一个右值" << endl;
}int main()
{int c = 10;int&& rrc = move(c);//引用对象是右值is_rvalue(rrc);return 0;
}

运行结果为：

这说明在c++中，右值引用的对象是右值，但是右值引用本身是一个变量，因此是一个左值。

完美转发

通过分析可知，右值引用本身是一个左值是导致前面万能引用模板的测试失效的原因，因为无论是T&&类型的data，还是const T&&类型的data，其本身是一个左值，因此传递给func1函数时，其实例化出的函数只会是const T&，或者T&的类型。

为了解决这个问题，c++推出一个forward()的模板函数、通常我们将这个函数称为“完美转发”

lvalue (1)	
template <class T> T&& forward (typename remove_reference<T>::type& arg) noexcept;
rvalue (2)	
template <class T> T&& forward (typename remove_reference<T>::type&& arg) noexcept;

这个函数的作用是，可以判断该左值到底是左值引用，还是右值引用。（毕竟右值引用本身也是左值）。那么上面那个万能引用模板的问题也随之解决了。

template<class T>
void Universal_template(T&& data)
{func1(forward<T> (data));//如果data是一个右值引用类型，那么传递的也是右值//如果data是一个左值引用类型，那么传递的则是一个左值
}