使用std::ref和std::cref

        从 C++11 开始，可以让调用者自行决定向函数模板传递参数的方式。如果模板参数被声明成 按值传递的，调用者可以使用定义在头文件<functional>中的 std::ref()和std::cref()将参数按引用传递给函数模板，比如：

#include <functional>template <typename T>
void square(T a) { a *= a; }int main(int argc, char **argv)
{double a = 1.414;square(std::ref(a));
}

        上面的例子似乎不足以体现std::ref或std::cref的重要性，再来看一例子：

#include <functional>
#include <algorithm>
#include <vector>template <typename T>
void add(T &raw, T &sum) {sum += raw;raw += 1;
}int main(int argc, char **argv) {int sum = 0;std::vector<int> v1 {1, 2, 3, 4, 5};std::for_each(v1.begin(), v1.end(), std::bind(add<int>, std::placeholders::_1, sum));return 0;
}

        执行过程中，会发现sum并没有按引用传递，而是按值传递。很明显，这不符合预期。要解决这个问题，调用std::for_each时，使用std::ref(sum)替换sum即可，如下：

...
std::for_each(v1.begin(), v1.end(), std::bind(add<int>, std::placeholders::_1, std::ref(sum)));
...

        但使用std::ref时要注意一个问题，其返回的是reference_wrapper，而是不是原始参数类型，因此，下面的代码是无法通过编译的： 

//...
template <typename T>
void sub(T a, T b, T r) { r = a - b; }
//...double x = 10.1;double y = 3.5;double z = 0.0;//note: candidate template ignored: deduced conflicting types for parameter 'T' ('double' vs. 'reference_wrapper<double>')sub(x, y, std::ref(z));
//...

处理字符串常量和裸数组

         对于字符串常量和裸数组做模板参数：

• 按值传递，参数类型退化成指针
• 按引用传递，参数类型不退化，是指向数组的引用。

        因此，对于下面的源码无法编译通过：

//...
template <typename T>
int compare(const T &lhs, const T &rhs) { return strcmp(lhs, rhs); }int main(int argc, char **argv)
{compare("hello", "abc");return 0;
}
//...

        "hello"和"abc"分别被推导成char[6]，和char[4]，编译器找不到合适的函数模板，详细错误如下：

error: no matching function for call to 'compare'compare("hello", "abc");note: candidate template ignored: deduced conflicting types for parameter 'T' ('char[6]' vs. 'char[4]')
int compare(const T &lhs, const T &rhs) { return strcmp(lhs, rhs); }

        上面的问题可以通过函数重载解决，重载的方法有多种，但普通函数重载最为简单，也更直接明了。如下：

//通用性太差，无法区分数组变量和普通变量
template <typename T>
int compare(T lhs, T rhs) { return strcmp(lhs, rhs); }//过于繁琐
template <typename T, size_t L1, size_t L2>
int compare(T (&lhs)[L1], T (&rhs)[L2]) { return strcmp(lhs, rhs); }int compare(const char *lhs, const char *rhs) { return strcmp(lhs, rhs); }

        总体看来，还是普通函数重载更为简洁。

处理返回值

        返回值既可以是值，也可以是引用。以下三种场景，函数通常会返回引用：

• 需要直接修改返回的对象
• 提升效率，重新生成一个对象代价较高，如size比较大的容器
• 为链式调用返回一个对象，如std::string的+操作符，重载<<，>>操作符  

        但在某些情况下，可能更希望函数按值返回。对于普通函数，要做到这点很容易，但对于函数模板，要做到这点，就比较困难。如下面的例子，函数返回的便是引用：

#include <string>
#include <iostream>template <typename T>
T retval(T val)  { return T{val}; }int main(int argc, char **argv)
{std::string str0 = "hello";std::cout << std::is_same<std::string, decltype(retval<std::string &>(str0))>::value << std::endl;std::cout << std::is_same<std::string, std::remove_reference<decltype(retval<std::string &>(str0))>::type>::value << std::endl;return 0;
}

        如果想函数按值返回，有三种解决方案：

• 使用std::remove_reference推导返回值类型去掉引用修饰

template <typename T>
typename std::remove_reference<T>::type retval(T val)  { return T{val}; }

• 使用std::decay推导返回值类型去掉引用修饰

template <typename T>
typename std::decay<T>::type retval(T val)  { return T{val}; }

• 使用auto推导返回值类型去掉引用修饰。不过该方案直到c++14之后，才能实现去掉引用修饰的目的；c++11要实现这一目的，比较复杂，因为c++11使用auto需要后跟类型推导。实现如下：

//c++11实现返回值无法去掉引用
template <typename T>
auto retval(T val) -> decltype(val)  { return T{val}; }//c++14实现返回值已去掉引用
template <typename T>
auto retval(T val) { return T{val}; }