如何性病：：转发(*此)

Question

由于我希望重载成员函数的所有cv和引用资格，所以我给自己编写了以下宏：

#define DEFINE_FUNCTION(sig , functionality) \
    sig & { functionality; } \
    sig && { functionality; } \
    sig const & { functionality; } \
    sig const && { functionality; } \
    sig volatile & { functionality; } \
    sig volatile && { functionality; } \
    sig const volatile & { functionality; } \
    sig const volatile && { functionality; }

不幸的是，如果我想以一种转发的方式返回*this (即在返回类型中保留this-pointer的所有引用和cv限定，我似乎必须手动编写所有8个重载。

现在来问我的问题:是否有可能以通用的方式获得cv和引用合格类型的*this？

我尝试过decltype(auto)作为返回类型，并且

return std::forward<decltype(*this)>(*this);

但是显然，结果表达式总是解析为lvalue引用，即使在&&-qualified函数的情况下也是如此。

你能帮帮我吗?

Answer 1

你需要的是一个朋友。

struct blah {
  decltype(auto) foo() & { return do_foo(*this); }
  decltype(auto) foo() && { return do_foo(std::move(*this)); }
  decltype(auto) foo() const& { return do_foo(*this); }
  decltype(auto) foo() const&& { return do_foo(std::move(*this)); }
  decltype(auto) foo() const volatile& { return do_foo(*this); }
  decltype(auto) foo() const volatile&& { return do_foo(std::move(*this)); }
  decltype(auto) foo() volatile& { return do_foo(*this); }
  decltype(auto) foo() volatile&& { return do_foo(std::move(*this)); }

  blah( const volatile blah&& b ) {}
  blah( const volatile blah& b ) {}
  blah( const blah& b ) = default;
  blah( blah&& b ) = default;
  blah() = default;

  template<class Self>
  friend blah do_foo(Self&& self) {
    std::cout << "Is reference:" << std::is_reference<Self>::value << "\n";
    std::cout << "Is const:" << std::is_const<std::remove_reference_t<Self>>::value << "\n";
    std::cout << "Is volatile:" << std::is_volatile<std::remove_reference_t<Self>>::value << "\n";
    return decltype(self)(self);
  }
};

测试代码：

blah{}.foo();
blah tmp;
tmp.foo();
const blah tmp2;
tmp2.foo();

输出：

是参考:0是const:0是易失性的:0是引用:1是const:0是易失性的:0是参考的:1是const:1是易失性的:0是易失性的:0是易失性的:0是易失性的:0是易失性的:0是易失性的。 实例化。

使用宏实现转发给朋友的方法，并手动编写朋友。转发给朋友的方法甚至可以是template<class...Args>，如果您对完美转发的缺点感到满意的话。

减少在宏中运行的代码将是值得的。

#define RETURNS(...) \
  noexcept(noexcept(__VA_ARGS__)) \
  -> decltype( __VA_ARGS__ ) \
  { return __VA_ARGS__; }

#define FORWARD_METHOD_TO_FRIEND( NAME, SELF, REF_QUAL, HELPER_NAME ) \
  template<class...Args>
  auto NAME( Args&&... args ) REF_QUAL \
  RETURNS( HELPER_NAME( SELF, std::forward<Args>(args)... ) )

#define FORWARD_CV_METHOD_TO_FRIEND( NAME, SELF, REF_QUAL, HELPER_NAME ) \
  FORWARD_METHOD_TO_FRIEND( NAME, SELF, REF_QUAL, HELPER_NAME ) \
  FORWARD_METHOD_TO_FRIEND( NAME, SELF, const REF_QUAL, HELPER_NAME ) \
  FORWARD_METHOD_TO_FRIEND( NAME, SELF, const volatile REF_QUAL, HELPER_NAME ) \
  FORWARD_METHOD_TO_FRIEND( NAME, SELF, volatile REF_QUAL, HELPER_NAME )

#define FORWARD_SELF_TO_FRIEND( NAME, HELPER_NAME ) \
  FORWARD_CV_METHOD_TO_FRIEND( NAME, *this, &, HELPER_NAME ) \
  FORWARD_CV_METHOD_TO_FRIEND( NAME, std::move(*this), &&, HELPER_NAME ) 

它将上面的blah缩短为：

struct blah {
  FORWARD_SELF_TO_FRIEND( foo, do_foo )
  // ...
  template<class Self>
  void do_foo( Self&& self )
  {
    // some_blah.foo() invokes do_foo passing it
    // self with the proper qualifications
  }
};

替换(并改进)所有foo()方法。

some_blah.foo()现在用适当的CV和L/R值条件来调用do_foo( some_blah )，除了在some_blah上没有。

constexpr可能需要一些爱才能正确，因为我们现在在C++中没有一个有条件的constexpr测试。也许简单地声称在模板constexpr中生成的foo是正确的，但我对这个主题不太清楚。