C++11) std::forward (perfect forwarding)

<개요>   std::move 이후, std::forward 와 완벽 전달 (perfect forwarding) 에 대해 작성합니다

 

<Forwarding Problem>   우리가 수 많은 class를 만들었다고 합시다. 그런데 그 class가 너무 많아 차라리 팩토리 함수를 하나 만들어서 생성해주면 편할 것 같군요   #include <iostream> using namespace std; class A { A(int& _a) { } }; class B { B(const int& _b) { } }; template <typename T, typename U> T* Factory(U& arg) { return new T(arg); } int main() { int i = 1; A* aa = Factory<A>(i); //ok, Factory 템플릿은 lvalue인 i 를 받아 A를 만들어냅니다. B* bb = Factory<B>(1); //error, Factory 템플릿은 U&형입니다. 따라서 상수인 rvalue 를 받을 수 없습니다. }   팩토리 함수는 Factory(U& arg) 형으로 선언돼있습니다. 상수인 1은 const int& 형이기때문에 올수가 없죠 (또는 int&&) 그래서 팩토리 함수를 하나 더 추가해 오버로딩 해주기로 했습니다.   template <typename T, typename U> T* Factory(const U& arg) { return new T(arg); } int main() { B* bb = Factory<B>(1); //ok, 이제 Factory(const U& arg) 형을 가지고 만들어낼 수 있습니다. }   좋습니다. 이제 aa와 bb를 둘다 만들 수 있게 됐습니다. 이걸로 끝인걸까요?만약 인자가 2개인 class가 새로 추가된다면요?, 그 인자가 따로 const int& 형과 int& 형을 받는다면?새로운 데이터 타입이 추가되고 그것이 const T& 형 또는 T& 형 의 생성자라면?각각의 인자에 맞춰 Factory를 lvalue 형과 rvalue 형을 오버로딩 해줘야 할것이고, 한 클래스당 최소 2개의 팩토리 템플릿을 오버로딩 해줘야 할것입니다. 이를 막기위해 C++11 부턴 rvalue reference가 나왔습니다.      template <typename T, typename U> T* Factory(U&& arg) { return new T(arg); } int main() { int i = 1; A* aa = Factory<A>(i); //ok , collapsing 에 따라 U& arg 형으로 변환됩니다. B* bb = Factory<B>(1); //ok , collapsing 에 따라 U&& arg 형으로 변환됩니다. }   aa는 팩토리 템플릿에 들어가 U& &&arg 형으로 변할 것이고 이는 U& arg 형입니다. bb는 팩토리 템플릿에 들어가 U&& &&arg 형으로 변할 것이고 이는 U&& arg 형입니다. (잘 모르시겠다면 std::move 글 참조)   자 이제 다 고쳐진걸까요? 아니요 하나가 더 남았습니다. std::move 때도 말씀 드렸지만, rvalue가 함수내에 들어가 인자로 사용되게 되면 그 rvalue는 lvalue로 변한다고 적어놨습니다. 그럼 bb를 만들땐 rvalue로 넘겼지만, 생성자로 만들땐 lvalue로 사용되는 겁니다.  만약 B가 rvalue를 가지고 생성을 하고있었다면 절때 들어가지 않겠죠 #include <iostream> using namespace std; class A { public: A(int& _a) { } }; class B { public:B(const int& b) { } B(int&& _b) { } // 이런, Factory 템플릿은 이 생성자에 절때 들어오지 않아요! }; template <typename T, typename U> T* Factory(U&& arg) { return new T(arg); } int main() { int i = 1; A* aa = Factory<A>(i); B* bb = Factory<B>(1); }   아마 bb가 생성될 땐, 자동으로 만들어낸 기본 생성자를 호출하여 생성할 것입니다. 저희가 원한건 이게 아닌 rvalue 생성자를 원했는데요. 이때 사용되는데 std::forward 함수입니다. 이 함수는      이렇게 선언되어 있습니다. 즉, lvalue가 넘어왔을땐 static_cast<Ty& &&> 로 캐스팅돼 static_cast<Ty&> 형으로 넘어가게 되고 rvalue가 넘어왓을땐 static_cast<Ty&& &&> 로 캐스팅돼 static_cast<Ty&&> 형으로 넘어가게 됩니다.   template <typename T, typename U> T* Factory(U&& arg) { return new T(std::forward<U>(arg)); // 이제 제대로 rvalue 생성자로 넘어갈 수 있어요! //return new T(static_cast<U&&>(arg)) 와 같습니다. } int main() { int i = 1; A* aa = Factory<A>(i); B* bb = Factory<B>(1); }   return new T(static_cast<U&&>(arg)) 를 사용하셔도 되지만, 좀 더 직관적으로 보이기 위해 return new T(std::forward<U>(arg)) 같은 std::forward를 사용하시는게 좋습니다.     하아 공부하면서 작성하니 이해가 쏙쏙 오네요. 다음은 람다식에 대해 작성하겠습니다.   인용 :http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd293668.aspx