Effective Modern C++ 条款24 区分通用引用和右值引用
区分通用引用和右值引用
有人说，真相可以给你自由，但在某些情况下，一个适当的谎言同样可以解放你。本条款就是这样的谎言，但是，因为我们处理的是软件问题，所以我们回避“谎言”这个词，取而代之，我们说本条款由“抽象”组成。
对类型T声明一个右值引用，你可以写成T&&，因此每当你在源代码中看到“T&&”时，都以为那是个右值引用。哎，没那么简单：
void f(Widget&& param); // 右值引用
Widget&& var1 = Widget(); // 右值引用
auto&& var2 = var1; // 不是右值引用
template<typename T>
void f(std::vector事实上，“T&&”有两种不同的含义，当然有一种是右值引用，这种引用的行为就如你想象的那样：它们只能绑定右值，它们主要的存在理由是识别可能被移动的对象。
“T&&”的另一种含义既不是右值引用，也不是左值引用。这种引用在源代码中（“T&&”）看起来像右值引用，但是它们可以表现左值引用（即“T&”）的行为。它们的双重性质允许它们绑定右值（就像右值引用那样）和左值（就像左值引用那样）。而且，它们可以绑定const或者非const对象，可以绑定volatile和非volatile对象，还可以绑定const和volatile同时作用的对象。它们实际上可以绑定任何东西。这种前所未有的灵活的引用应当有个名字，我称它们为通用引用（universal referense）。
通用引用在两种语境出现。最常见的就是模板函数参数，就如上面的代码中的最后一个例子：
template<typename T>
void f(T&& param); // param是通用引用第二个语境是auto声明，上面的代码中也含有这种情况：
auto&& var2 = var1; // var2是通用引用这两种语境有个共同点，就是出现了类型推断。在模板f中，param的类型需要被推断，而在var2的声明中，var2的类型要被推断。与接下来的例子对比（也是来自上面的代码），这些代码不用类型推断。如果你看见不带类型推断的“T&&”，那么你看见的是右值引用：
void f(Widget&& param); // 没有类型推断，param是个右值引用
Widget&& var1 = Widget(); // 没有类型推断，var1是个右值引用因为通用引用是引用，它们必须要被初始化。通用引用的初始值决定了它表现为左值引用还是右值引用。如果初始值是个左值，通用引用相当于左值引用，如果初始值是个右值，通用引用相当于右值引用。对于函数参数是通用引用的情况，调用端需要提供初始值：
template<typename T>
void f(T&& param); // param是个通用引用
Widget w;
f(w); // 传递给f的是个左值，param的类型是Widget&（即是个左值引用）
f(std::move(w)); // 传递给f的是个右值，param的类型是Widget&&（即是个右值引用）对于通用引用，类型推断是必需的，但还不足够。声明引用的形式一定要正确，声明的形式是强制的，它必须是精确的“T&&”。再看一次最开始的代码，里面有个这样的例子：
template<typename T>
void f(std::vector当使用f时，T的类型会被推断（除非调用者显式指定，这种边缘情况我们不关心），但是param的声明形式不是“T&&”，它是“std::vector&&”，param不符合通用引用的规则，所以它是个右值引用。如果你试图传递左值给f，编译器将会很开心地向你证明它是个右值引用：
std::vector<int> v;
f(v); // 错误，右值引用不能绑定左值就算是简单地出现const说明，也会取消一个引用成为通用引用的资格：
template<typename T>
void f(const T&& param); // param是个右值引用如果你在模板中看到个函数参数类型是“T&&”,你很可能就认定它是个通用引用了。很可惜你是错的，因为在模板中并不能保证会出现类型推断。思考std::vector的成员函数push_back：
template<class T, class Allocator = alloctor> // 来自C++标准库
class vector {
public:
void push_back(T&& x);
...
}; push_back的参数类型是通用引用的正确形式，但在这个例子中没有类型推断。那是因为push_back只能是一个实例化的vector的一部分，然后实例化的类型已经决定push_back的参数类型了。也就是说：
std::vector会导致std::vector模板实例化成这样：
class vector现在你看到啦，push_back没有应用类型推断。std::vector的这个push_back（有两个push_back重载函数）总是把参数类型声明为rvalue-reference-to-T（对T的右值引用）。
相比之下，std::vector的概念相似的成员函数emplace_back使用了类型推断：
template<class T, class Allocator = allocator> // 来自C++标准库
class vector {
public:
template <class... Args>
void emplace_back(Args&&... args);
...
}; 在这里，类型参数Args不是取决于vector的类型参数T，所以每次调用emplace_back都需要推断Args的类型。（好吧，Args实际上成是个参数包，不是类型参数，不过为了这里的讨论，我们可以把当他做是个类型参数）。
事实上，emplace_back的参数类型命名为Args，它依然个通用引用，巩固了我们之前说过的通用引用的正确形式是“T&&”，但我们没要求你使用类型参数名为T。例如，接下来的模板接受一个通用引用，因为形式（“type&&”）是正确的，而且param的类型会被推断（再次排除调用者显式指定类型的情况）：
template<typename MyTemplateType>
void someFunc(MyTemplateType&& param) // param是个通用引用我在前面提到过auto变量也可以是通用引用，准确点说，声明为auto&&的变量都是通用引用，因为既发生了类型推断，又有正确的形式（T&&），auto通用引用没有模板函数参数那种通用引用场景，不过它们在C++11中偶尔会出现。它们在C++14中出现较多，因为C++14的lambda表达式可以声明auto&&参数。例如，如果你想要写一个C++14的lambda来记录调用任意函数执行的所需要的时间，你可以这样做：
auto timeFuncInvocation =
[](auto&& func, auto&&... params) // C++14
{
start timer;
std::forward<decltype(func)>(func)(
std::forward<decltype(params)>(params)...
);
stop timer and record elapsed time;
};如果你对“std::forward”的反应是，“卧槽？”，那么很可能意味着你还没看条款33。不用担心，在本条款中，重要的东西是lambda表达式声明的auto&&参数。func是个通用引用 ，可以绑定任何的可执行对象，不论左值还是右值，而params是0个或多个通用引用（即通用引用参数包），可以绑定任何数目个任意类型对象 。最终结果是，感谢auto通用引用，让timeFuncInvocation可以记录几乎所有的函数执行的所需的时间。（关于“所有”和“几乎所有”的信息，请看条款30。）
请记住，这条款——通用引用的基础——是个谎言。。。额，应该说是“抽象”，埋藏在底下的真相是引用折叠（reference-collapsing），是条款28所讲的话题。不过真相不会让抽象的用处因此减少。区分右值引用和通用引用可以帮助你更准确地读代码（“我看到的T&&是只能绑定右值呢，还是可以绑定任何东西？”），然后当你和同事交流时，也可以避免说出含糊不清的话（“我这里用的是通用引用，不是右值引用。。。”）。这也让你能理解条款25和条款26，因为它们是取决于通用引用和右值引用的区别。所以，拥抱这抽象吧，陶醉于此。就像牛顿运动定律（实际上是不正确的），通常比使用爱因斯坦的相对论要容易和有用，因此，正常地使用通用引用的概念比研究引用折叠的细节更可取。
总结
需要记住的3点：
- 如果一个模板函数的参数类型是T&&而T是要被推断类型，或者一个对象使用auto&&声明，那么这个参数或者对象是个通用引用。
- 如果类型推断的类型不是精确的type&&，或者不发生类型推断，那么typ&&指代的是右值引用。
- 如果用右值初始化通用引用，通用引用相当于右值引用；如果用左值初始化通用引用，通用引用相当于左值引用。