利用lambda实现pair.second的完美转发

Question

为什么这个片段不编译？

#include <iostream>
#include <vector>
#include <ranges>
#include <unordered_map>

namespace vw = std::ranges::views;

int main()
{
    auto get_second = [](auto&& pair) constexpr noexcept -> decltype(auto)
                      { return std::forward<decltype(pair)>(pair).second; };
    
    std::unordered_map<unsigned, std::pair<double, char> > m = {{5, {0., 'a'}}};
    

    for (auto& [d, c] : m | vw::transform(get_second))
        c = 'b';

    for (auto const& pair : m)
        std::printf("(%u, (%.3f, %c))\n", pair.first, pair.second.first, pair.second.second);
}

使用gcc的错误是：

main.cpp: In function 'int main()':
main.cpp:16:53: error: cannot bind non-const lvalue reference of type 'std::pair<double, char>&' to an rvalue of type 'std::__success_type<std::pair<double, char> >::type' {aka 'std::pair<double, char>'}
   16 |     for (auto& [d, c] : m | vw::transform(get_second))
      |                                                     ^

-> decltype(auto)不应该决心要std::pair<double, char>&吗？如果我用-> decltype(auto)代替-> std::pair<double, char>&，它就会像预期的那样工作。

Answer 1

-> decltype(auto)不应该评估为std::pair<double, char>&吗？

不是的。下面是一个简单得多的例子：

struct X {
    int i;
};

X x{42};
decltype(auto) i = x.i;

i是int还是int&？这是一个int。decltype(auto)通过将decltype(...)应用到右侧来导出它的类型.decltype(x.i)只给出成员的类型，即int。

为了获得一个int&，您必须这样做：

decltype(auto) i = (x.i);

因为现在我们得到了decltype((x.i))类型，它生成int&。

decltype有一个用于非括号大小的访问的特殊规则 --所以添加括号会避开它。这就是为什么decltype(x.i)和decltype((x.i))可能有所不同的原因。一旦我们避开了这个问题，decltype对T类型的值就会产生T&类型。x.i是一个int类型的值，所以我们得到了int&。

注意，我说过可以不同而不一定不同，如果成员i是int&类型的，那么decltype(x.i)和decltype((x.i))都是int&。

回到最初的示例，您可以选择使用括号调整返回的表达式(并删除不必要的constexpr)：

auto get_second = [](auto&& pair) noexcept -> decltype(auto)
                  { return (FWD(pair).second); };

或者仅仅知道因为我们正在进行类成员访问，这永远不是一个prvalue，所以我们可以简化为使用auto&& (不需要额外的括号)：

auto get_second = [](auto&& pair) noexcept -> auto&&
                  { return FWD(pair).second; };

此外，标准库本身也提供了这方面的缩写：

for (auto& [d, c] : m | vw::transform(get_second))

相反，你可以写：

for (auto& [d, c] : m | vw::values)

(也可以是elements<1>，以防您需要其他元素)。

最后，视图命名空间的短名称的典型选择是rv (而不是vw)。或者只使用views。