完美转发不完美

C++的完美转发并不完美，这是因为对于如下例子代码

struct Boulder{
 Boulder(){}
 Boulder(const Boulder&)=default;
 Boulder(Boulder&&)=default;
 Boulder& operator=(const Boulder&)=default;
 Boulder& operator=(Boulder&&)=default;
 ~Boulder(){}
};
void f(Boulder)
{}
template<class T>
void g(T&&t)
{
   f(std::forward<T>(t));
}

int main()
{
  f(Boulder{});
  g(Boulder{});
}

对于f函数调用，只调用Boulder的构造函数和析构。然而对于由g完美转发后在调用f时候，却不得不调用移动构造，因为f的函数参数是值类型，其参数现在为xvalue而不再是prvalue.

然而有一个技巧可以修复该问题，对于C++安腾ABI 而言，如果将f的参数改为右值引用，godbolt显示修改前后f将产生一样的汇编代码。 godbolt

因此如果想省去g中完美转发的开销，可以借助这一点，将g改写为

template<class T>
void g(T&&t)
{ 
   typedef void(*MyF)(Boulder&&);
   auto nf=reinterpret_cast<MyF>(&f);
   (*nf)(std::forward<T>(t));
}

这样*nf的参数是右值引用，省去了移动构造的开销。

上述g中的nf调用虽然理论上是UB,但我们毕竟是对真实的物理机操作，实际中是可以正确执行的。

Posted 2024-11-16

forwarding-reference