之前介紹過std::move未巫，今天我們就接著來說說std::forward。C++11引入了一個新特性：右值引用启昧，這個特性可以避免不必要的拷貝從而提高性能叙凡。
std::forward
我們先看看std::forward是干什么的，然后說說為什么需要它箫津。
根據(jù)前文狭姨，資源高效轉(zhuǎn)移的問題不是已經(jīng)有std::move來解決了么，為什么還需要另外一個std::forward來參和苏遥？注意“不必要”這個詞，既然有不必要赡模，那么就說明有時候是有必要的田炭。
雖然std::move和std::forward都和右值引用有關，但是側(cè)重點不同漓柑。std::move用在需要只右值引用的地方教硫；而std::forward用在一個需要統(tǒng)一引用（universal references）的地方叨吮，這個通用引用是什么？我更喜歡叫它薛定諤的引用瞬矩，因為它到底是左值引用還是右值引用是不確定的茶鉴，如果你給他傳遞左值它就是左值引用，如果給它傳個右值它就是右值引用景用。形如
template<typename T>
T f(T&& param) {}
這種T&&就是通用引用涵叮。
假設我們有下面這么一個類，Foo伞插，在使用的過程中會出現(xiàn)以下兩種初始化方式：
class Foo {
public:
std::string member_;
Foo(const std::string& member): member{member} {}
}
// Two use cases
// Case#1
std::string bar = "bar";
Foo foo(bar);
// Case#2
std::string bar = "bar";
Foo foo("foo" + bar);
這兩種方式有什么不同呢割粮？第一種使用場景中，我們已經(jīng)有了一個字符串"bar"和引用bar綁定在了一起媚污，我們希望用它來初始化Foo舀瓢，但是這個bar我們后續(xù)還需要使用，所以我們希望它拷貝一份給Foo耗美；第二種情況中京髓，"foo" + bar這個表達式生成了一個臨時字符串"foobar"，由于它是臨時的商架，外部是沒有任何引用和他綁定的堰怨，很快就會被銷毀，因此我們希望能將它的內(nèi)存資源直接轉(zhuǎn)移給Foo而不是拷貝一份甸私。鑒于存在上述兩種使用場景诚些，常規(guī)情況下我們需要分別定義兩個構造函數(shù)：
class Foo
{
public:
std::string member;
// Copy member.
Foo(const std::string& member): member{member} {}
// Move member.
Foo(std::string&& member): member{std::move(member)} {}
};
但是我們懶，不想寫那么多構造函數(shù)皇型，有沒有辦法實現(xiàn)诬烹？有。我們使用std::forward:
class Foo
{
public:
std::string member;
template<typename T>
Foo(T&& member): member{std::forward<T>(member)} {}
};
如果上面不夠清晰的話弃鸦，我們來看看下面這個例子：
#include <iostream>
#include <string>
#include <utility>
void foo(std::string& param) {
std::cout << "std::string& version" << std::endl;
}
void foo(std::string&& param) {
std::cout << "std::string&& version" << std::endl;
}
template<typename T>
void wrapper(T&& param) {
// foo(param);
foo(std::forward<T>(param));
}
int main() {
std::string foo("foo");
wrapper(foo);
wrapper(foo + "bar");
}
再上面的例子中绞吁，如果在wrapper中沒有使用std::forward，也就如果使用注釋掉的那個方法調(diào)用foo函數(shù)唬格，得到的結(jié)果將是這樣子：
std::string& version
std::string& version
而如果使用目前的方式調(diào)用foo家破，結(jié)果將是：
std::string& version
std::string&& version
std::forward到底做了什么？
它主要作用如下：根據(jù)模板參數(shù)T购岗，將模板函數(shù)的形參param變成在右值傳遞給函數(shù)foo或者將param保留為左值傳遞給函數(shù)foo汰聋。什么意思呢？就是如果傳遞個形參param的值是左值喊积，例如上面例子中的foo烹困，那么std::forward返回的是一個左值；果傳遞個形參param的值是右值乾吻，例如上面例子中的表達式foo + "bar"得到的是一個右值髓梅，那么std::forward返回的是一個右值拟蜻。因為根據(jù)C++語義，在函數(shù)wrapper的內(nèi)部枯饿，param是一個左值引用酝锅。
總的一句話就是std::forward能夠保留傳給形參param的實參的全部信息。wrapper(foo);中參數(shù)foo是左值奢方，那么wrapper傳給函數(shù)foo的就是左值搔扁；wrapper(foo + "bar");中參數(shù)foo + "bar"是右值，那么wrapper傳給函數(shù)foo的就是右值袱巨。
但是阁谆，std::forward是怎么知道一個形參的原本類型的呢？這里又引出兩個知識點：模板參數(shù)類型推導（ template argument deduction）和引用則疊（Reference collapsing）
引用則疊和模板參數(shù)類型推導
關于引用則疊和模板參數(shù)推斷愉老，可以說上一天场绿，所以這里步打算展開，僅僅簡單介紹下什么是引用則疊嫉入。假設有下面這種情況：
// T denotes the int& type
typedef int& T;
// TR is an lvalue reference to T
typedef T& TR;
// The declared type of var is TR
TR var;
變量var的類型是TR焰盗，而TR是類型T的移用，T右是int類型的一個引用咒林，這樣一串下來熬拒，var的真實類型是什么呢？
引用的引用垫竞，不管是左值引用還是右值引用澎粟，在C++11之前是非法的，但是上面例子中的這種情況又是很可能出現(xiàn)的欢瞪。為了解決這一問題活烙，C++11定義了一套規(guī)則去處理引用的引用是什么的問題，這就是移用則疊遣鼓。
引用則疊主要右以下四條規(guī)則：
| T | TR | Type of var |
|---|---|---|
| A& | T& | A& |
| A& | T&& | A& |
| A&& | T& | A& |
| A&& | T&& | A&& |
套用到上面的小例子啸盏，var的類型就是一個int&。那這個到底和std::forward有什么關系呢骑祟？這里留下一個坑回懦，關于模板參數(shù)類型，以后有機會再說啦次企。
總結(jié)
std::forward與std::move一樣怯晕，都與C++11引入的新特性右值引用相關。但是缸棵，與std::move不同的是贫贝，std::forward可以將參數(shù)保留它的類型信息，原樣轉(zhuǎn)發(fā)給下一個被調(diào)用的函數(shù)蛉谜。實現(xiàn)這一動作的原理是模板參數(shù)推導和引用則疊稚晚。
References
[1] ppreference.com
[2] Perfect Forwarding in C++11
[3] Reference collapsing (C++11)
[4] Advantages of using forward
