C++ std::move()和完美转发

std::move()、std::forward<T>、模板类型推断分析

引用折叠原则和完美转发是有联系的，可以说后者是基于前者的某些特性实现的，具体来看一下。

要理解完美转发，需要了解两个知识点：

引用折叠原则（Reference collapsing rules）。

右值函数模版参数类型推导（Template argument deduction）

我们先来分析一下为什么需要使用到move呢？

C++11多出来一个move语义，意图是解决临时对象重复拷贝和释放引发的资源浪费，move与右值引用进行搭配可以完美的解决这个问题。
比如在进行vector中的insert函数的时候，如果模板类型是string，通过move(str1)我们就可以只将string中的指针进行交换，即可实现插入到vector容器中的操作。而不用再进行深拷贝的动作。
需要注意的是，如果使用move进行左值变右值之后，该左值不能再利用，因为它里面的信息可能已经被更改，对应的string就是，指向字符串的指针被打断了。

下面这张图是模板类型推断原则：

这是函数模板参数类型推导中一种比较特殊的情况，这种情况会把模板参数作为右值引用使用，例如：

template<typename T>  
void foo(T&&);

其中T为模板类型，T&&为参数类型。这种情况会产生两种结果：

1. 当传给foo函数的参数是一个左值引用时，例如：

int i = 29;  
foo(i);//i为左值引用

此时，T的类型为int的左值引用：int&，参数类型为int & &&，（既T&&），结合上面的引用折叠规则，最终参数的类型为int的左值引用：int&。
2. 当传给foo函数的参数是一个右值引用时，例如：

foo(29);

此时，T的类型为int，参数类型为int&&，（既T&&）。

那么，为什么需要forward呢？
我们先来看下以下例子：

template<typename T>
void show1(T && a)
{cout << "我是右值引用" << endl;
}template<typename T>
void show1(T & a)
{cout << "我是左值引用" << endl;
}template<typename T>
void show(T && a)
{show1(forward<T>(a));
}
//我们通过以下进行调用；
show(2);

该函数第进入show之后会调用show1的调用，如果此时没有用forward进行转发的话，会调用到
左值引用版本，而不会调用到右值引用的版本。所有forward就是进行完美转发的作用，当传入的是左值引用
的时候，会调用到左值引用的版本，当调用到右值引用的时候，函数里面也会调用到右值引用的版本那么他是怎么实现的呢？
通过以上代码的分析，我们可以发现，forward会进行类型的转发。具体实现原理就是上面所说的引用折叠原则。

下面是VS2015下的实现源码。

// TEMPLATE FUNCTION forward
template<class _Ty> inlineconstexpr _Ty&& forward(typename remove_reference<_Ty>::type& _Arg) _NOEXCEPT{	// forward an lvalue as either an lvalue or an rvaluereturn (static_cast<_Ty&&>(_Arg));}template<class _Ty> inlineconstexpr _Ty&& forward(typename remove_reference<_Ty>::type&& _Arg) _NOEXCEPT{	// forward an rvalue as an rvaluestatic_assert(!is_lvalue_reference<_Ty>::value, "bad forward call");return (static_cast<_Ty&&>(_Arg));}

我们就上面那个例子来进行分析：
1、传入的是左值的时候。

void show(int&   && a)
{//此时T为 int&类型。a通过引用折叠原则为int&类型show1(forward<int&>(a));
}

此时forward会调用下面这个版本的函数。

	constexpr int& && forward(typename remove_reference<int&>::type& _Arg) _NOEXCEPT{	// forward an lvalue as either an lvalue or an rvaluereturn (static_cast<int& &&>(_Arg));}

那么，此时返回的就是int& &&类型，通过引用折叠原则即为 int &，完成了左值的转发

2、传入的是右值的时候。

下面是类型推断调用的时候生成的函数。

void show(int && a)
{//此时T为 int类型。a为 int&& 类型show1(forward<int>(a));
}

相应地就会调用到下面这个forward版本：

constexpr int && forward(typename remove_reference<int>::type&& _Arg) _NOEXCEPT
{	// forward an rvalue as an rvalue
static_assert(!is_lvalue_reference<int>::value, "bad forward call");
return (static_cast<int &&>(_Arg));
}

我们可以看出上面的这个forward会返回右值引用，则实现了右值引用的完美转发。