引用折叠

在这篇[文章]提到了通用引用，当一个左值作为通用引用模板实参时，模板形参推导为左值引用，当一个右值作为通用引用模板实参时，模板形参推导为右值引用，那么这个推导过程依赖于编码机制和引用折叠

这个编码机制概况下来就是：如果左值作为通用引用模板实参，T的推导结果就是左值引用型别，当一个右值作为通用引用模板实参时，T的推导结果就是非引用型别

注意加粗部分说的是T的推导结果，上面提到的是模板形参最终推导结果，我们可以尝试将T的结果代入模板，例如：

template<typename T>
void fun(T&& param)
{
	someFun(std::forward<T>(param));
}

Widget MakeWidget();

Widget objWidget;

fun(objWidget);
fun(MakeWidget());

fun(objWidget)调用

objWidget是个左值，按照编码机制T是Widget&，那么模板变成这样：
```
  void fun(Widget& && param)
```
fun(MakeWidget())调用

MakeWidget()返回一个右值，按照编码机制T是Widget，那么模板变成这样：
```
  void fun(Widget&& param)
```

先声明，在C++中引用的引用是不合法的，例如刚刚提到的模板void fun(Widget& && param)，不合法只是对用户不合法，编译器内部是允许的。最终又通过引用折叠技术将这个函数签名变成这样：

void fun(Widget& && param)

// 引用折叠技术
void fun(Widget& param)

引用折叠技术就是将双重引用折叠为单个引用，规则为：如果任一引用为左值引用，则结果为左值引用，否则为右值引用

在谈std::forward

引用折叠技术是使std::forward得以运作的关键，关于std::forward更多可以参考这篇文章，上面提到编码机制会将实参是左值还是右值信息编码到形参T中，std::forward的任务是：当且仅当编码T中的信息表明了实参是个右值，即T的推导结果型别是个非引用型别时，对传递给std::forward的实参（左值）实施到右值的强制型别转换，我们可以先看看std::forward的简单实现：

template<typename T>
T&& forward(std::remove_reference_t<T>& fparam)
{
	return static_cast<T&&>(fparam);
}

那么我们在看看上面提到的例子中使用forward时，不同的调用对forward会产生什么效果：

fun(objWidget)调用

objWidget是个左值，按照编码机制T是Widget&，那么foward模板变成这样：
```
  Widget& && forward(std::remove_reference_t<Widget&>& fparam)
  {
      return static_cast<Widget& &&>(fparam);
  }
```
使用引用折叠技术和remove_reference_t后：
```
  Widget& forward(Widget& fparam)
  {
      return static_cast<Widget&>(fparam);
  }
```
结果就是接受一个左值引用，返回了一个左值引用，std::forward内部的强制型别转换未做任何事情，因为前后型别一致

传递给std::forward的左值实参返回一个作用左值引用，左值引用是个左值，所以传递左值给std::forward会导致返回一个左值，这也正是我们期望的
fun(MakeWidget())调用

MakeWidget()返回一个右值，按照编码机制T是Widget，那么foward模板变成这样：
```
  Widget&& forward(std::remove_reference_t<Widget>& fparam)
  {
      return static_cast<Widget&&>(fparam);
  }
```
使用remove_reference_t后：
```
  Widget&& forward(Widget& fparam)
  {
      return static_cast<Widget&&>(fparam);
  }
```
这里并没有发生引用折叠，由于函数返回的是右值引用，即右值，std::forward会把Fun的形参param（左值）转换为右值，最后传递给函数Fun的右值实参作为右值继续向后传递，同样，这也正是我们期望的

用到引用折叠技术的场景

使用到引用折叠技术的场景有4种：

上面提到的模板实例化
auto变量的型别生成
生成、使用typedef和别名声明
decltype

auto变量的型别生成技术本质上和模板实例化一样，利用上面提到的例子进一步说明：

auto&& w1 = objWidget;
auto&& w2 = MakeWidget();

第一个声明

objWidget是个左值，auto的型别推导为Widget&，代入后：
```
  Widget& && w1 = objWidget;
```
引用折叠后：
```
  Widget& w1 = objWidget;
```
w1的类型为左值引用
第二个声明

函数MakeWidget()返回一个右值，auto的型别推导为非引用型别Widget，代入后：
```
  Widget&& w2 = MakeWidget();
```
w2的类型为右值引用

引用折叠技术在typedef中也用到了，例如：

tempate<typename T>
class Widget
{
public:

	typedef T&& DefTypeName;
}

这个例子中当T是int&等类似的形式，就会发生引用折叠

decltype亦然

最后

通用引用会在型别推导的过程中区别左值和右值，以及会发生引用折叠语境中的右值引用
当编译器在引用折叠语境下生成引用的引用时，结果会变成单个引用，如果原始的引用中有任一引用为左值引用，则结果为左值引用，否则结果为右值引用
引用折叠会发生在4种语境中：模板实例化，auto型别生成，创建、使用typedef和别名声明，decltype