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ITEM33: std::forward를 통해서 전달할 auto&& 매개변수에는 decltype을 사용하라.

Lambda의 구현

다음과 같은 람다식은

auto f = [](auto x) { return func(normalize(x)); };

내부적으로 이렇게 구현되어질 수 있다.

class GeneratedCode {
 public:
  template<typename T>
  auto operator()(T x) const {
    return func(normalize(x));
  }
};

normalize가 lvalue와 rvalue를 각각 다르게 처리한다면?

위의 람다식에서 x는 auto이므로 언제나 lvalue 함수가 호출될 것이다. 문제 해결을 위해 우리가 지난 시간들에서 배운 Forwarding Reference와 std::forward()를 활용하여 Perfect Forwarding을 시도해볼 수 있다.

즉, 다음과 같은 코드를

class GeneratedCode {
 public:
  template<typename T>
  auto operator()(T&& x) const {
    return func(normalize(std::forward<T>(x)));
  }
};

람다로 작성해보면.. WTF

auto f = [](auto&& x) { return func(normalize(std::forward<???>(x))); };

template을 사용했을 때와는 달리 auto의 경우 type parameter T가 없기 때문에 std::forward에 전달해줄 type이 없다. 그래서 우리는 이럴 때 decltype을 사용할 수 있다.

auto f = [](auto&& x) { return func(normalize(std::forward<decltype(x)>(x))); };

decltype(x)의 문제점

x의 타입을 여과없이 추론함. 즉, x가 rvalue reference였다면, rvalue reference가 나옴. 참조: decltype x가 lvalue reference인 경우는 decltype(x)는 lvalue reference이고, 이것에 대한 것은 성대현 선생님이 Item28에서 다루었음. x가 rvalue reference인 경우는 decltype(x)는 rvalue reference이고, 이것은 아무런 문제가 없는가?

std::forward의 구현이 다음과 같을 때,

template<typename T>
T&& forward<remove_reference_t<T>& param)
{
    return static_cast<T&&>(param);
}

때려넣으면,

Widget&& && forward(Widget& param)
{
    return static_cast<Widget&& &&>(param);
}

하지만 성대현 선생의 Item28에 따라 reference collapsing되어 결국에는,

Widget&& forward(Widget& param)
{
    return static_cast<Widget&&>(param);
}