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c++ - 在重载函数的函数参数中使用右值引用会创建太多组合

coder 2023-05-31 原文

假设您有许多重载方法(在 C++11 之前)看起来像这样:

class MyClass {
public:
   void f(const MyBigType& a, int id);
   void f(const MyBigType& a, string name);
   void f(const MyBigType& a, int b, int c, int d);
   // ...
};

此函数会复制 a (MyBigType)，因此我想通过提供移动的 f 版本来添加优化a 而不是复制它。

我的问题是现在 f 重载的数量会重复:

class MyClass {
public:
   void f(const MyBigType& a, int id);
   void f(const MyBigType& a, string name);
   void f(const MyBigType& a, int b, int c, int d);
   // ...
   void f(MyBigType&& a, int id);
   void f(MyBigType&& a, string name);
   void f(MyBigType&& a, int b, int c, int d);
   // ...
};

如果我有更多可以移动的参数，那么提供所有重载是不切实际的。

有人处理过这个问题吗？有没有好的解决方案/模式来解决这个问题？

谢谢!

最佳答案

Herb Sutter 在 a cppcon talk 中谈到了类似的事情

可以这样做，但可能不应该这样做。您可以使用通用引用和模板来获得效果，但您希望将类型限制为 MyBigType 以及可隐式转换为 MyBigType 的内容。通过一些 tmp 技巧，您可以做到这一点:

class MyClass {
  public:
    template <typename T>
    typename std::enable_if<std::is_convertible<T, MyBigType>::value, void>::type
    f(T&& a, int id);
};

唯一的模板参数将匹配参数的实际类型，enable_if 返回类型不允许不兼容的类型。我会一 block 一 block 的拆开

std::is_convertible<T, MyBigType>::value

如果 T 可以隐式转换为 MyBigType，则此编译时表达式将评估为 true。例如，如果 MyBigType 是 std::string 并且 T 是 char* 则表达式为真，但如果 T 是 int 会是假的。

typename std::enable_if<..., void>::type // where the ... is the above

在 is_convertible 表达式为真的情况下，此表达式将导致 void。为 false 时，表达式格式错误，因此模板会被丢弃。

在函数体内部，你需要使用完美转发，如果你打算复制分配或移动分配，主体会是这样的

{
    this->a_ = std::forward<T>(a);
}

这是 coliru live example 使用 MyBigType = std::string。正如 Herb 所说，这个函数不能是虚拟的，必须在头文件中实现。与非模板化重载相比，使用错误类型调用所得到的错误消息将非常粗糙。

感谢 Barry对此建议的评论，为了减少重复，为 SFINAE 机制创建模板别名可能是一个好主意。如果你在类里面声明

template <typename T>
using EnableIfIsMyBigType = typename std::enable_if<std::is_convertible<T, MyBigType>::value, void>::type;

那么你可以将声明减少到

template <typename T>
EnableIfIsMyBigType<T>
f(T&& a, int id);

但是，这假定您的所有重载都具有 void 返回类型。如果返回类型不同，您可以改用两个参数的别名

template <typename T, typename R>
using EnableIfIsMyBigType = typename std::enable_if<std::is_convertible<T, MyBigType>::value,R>::type;

然后用指定的返回类型声明

template <typename T>
EnableIfIsMyBigType<T, void> // void is the return type
f(T&& a, int id);

稍微慢一点的选择是按值取参数。如果你这样做了

class MyClass {
  public:
    void f(MyBigType a, int id) {
        this->a_ = std::move(a); // move assignment
    } 
};

在 f 被传递一个左值的情况下，它会从其参数中复制构造 a，然后将其分配到 this->a_。在 f 被传递一个右值的情况下，它将从参数中移动构造 a 然后移动分配。这种行为的一个活生生的例子是 here .请注意，我使用 -fno-elide-constructors，如果没有该标志，则右值情况会忽略移动构造，并且只会发生移动分配。

如果对象的移动成本很高(例如 std::array)，这种方法将明显比 super 优化的第一个版本慢。另外，请考虑观看 this part of Herb's talk那Chris Drew评论中的链接以了解何时可能比使用引用文献更慢。如果您有 Effective Modern C++ by Scott Meyers 的拷贝，他在第 41 项中讨论了起起落落。

关于c++ - 在重载函数的函数参数中使用右值引用会创建太多组合，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/27970777/

会创ampcodeMyBigTypeprec++c++11rvalue-reference

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