插入对流的右值引用是否合理有效

Is it reasonably efficient to insert into an rvalue reference to a stream?

本文关键字：是否 有效 引用 对流 插入      更新时间：2023-10-16

我创建了一个自定义流类型，称之为error_stream，它源自std::ostringstream。我还为流制作了一个名为throw_cpp_class的自定义操纵器（throw_cpp是throw_cpp_class的一个实例）。我的目标是使用以下语法：

error_stream s;
s << "some error " << message() << throw_cpp; // throw_cpp throws an exception containing contents of the stream.

我发现，通过定义一个插入运算符，将流的右值引用作为第一个操作数，我现在可以做到这一点：

error_stream() << "some error " << message() << throw_cpp;

插入运算符如下所示：

error_stream& operator<<(error_stream&& s, const throw_cpp_class&)
{
    throw s.str();
    return s;
}

这是怎么回事？为什么我可以返回类型为error_stream&&的值，其中需要error_stream&？（这会调用move构造函数吗？）。这是不是效率低下得可怕？（并不是说我真的在乎，因为这种例外应该很少见）。

使用此代码：

error_stream& operator<<(error_stream&& s, const throw_cpp_class&)
{
    throw s.str();
    return s;
}

您可以将error_stream&& s作为error_stream&返回，因为s是左值，而不是右值。

"什么？"你问道？"但我看到&&就在那里！"。C++的这一部分很棘手。当您看到type&& s（而type不是模板）时，这意味着变量是一个右值引用，它是一个"从"右值构建的引用。但它有一个名字：s。所有有名字的东西都是左值。这就是为什么有时必须调用std::move，因为您必须让编译器知道您希望它再次将该变量视为右值。

这会调用move构造函数吗？）。

不，它只是返回一个对左值s的引用。

这是不是效率低下得可怕？（并不是说我真的在乎，因为这种例外应该很少见）。

没有，因为没有复制，甚至没有移动。

与您的实际问题无关，流的大多数过载是：

ostream& operator<<(ostream&& s, const T&)

那么这意味着，除非throw_cpp是流式传输的第一个东西，否则将不会调用您的重载，因为前一个流式传输将返回ostream&，而不是error_stream&&。（请注意，它们应该是模板，但许多不是，这与要点无关）您必须将其转换回error_stream。

此外，操纵器也不是这样工作的。操纵器是函数，当你将这些函数流式传输到流时，流会调用函数并将本身作为参数传递，所以你想要更像这样的东西：

template <class exception, class charT, class traits>
std::basic_ostream<charT,traits>& throw_cpp(std::basic_ostream<charT,traits>& os)
{
    error_stream& self = dynamic_cast<error_stream&>(os); //maybe throws std::bad_cast
    throw exception(self.str());
    return os; //redundant, but the compiler might not know that.
}

这里它正在工作（使用字符串流）

T&&是一个右值引用，但其值类别是引用（左值）的类别，因此它可以存储在左值引用中。在这种情况下也不会调用move/copy构造函数，因为它是通过引用获取/返回的。

我一点也不认为这是低效的，而是对右值引用的常见和惯用用法。

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