Wann sollte ich Weiterleitungsreferenzen (auto&&) in bereichsbasierten For-Schleifen verwenden?

Verstehen der Vorteile der Weiterleitung von Referenzen in bereichsbasierten For-Schleifen

Bei bereichsbasierten For-Schleifen stellt sich die Frage, wann Weiterleitungsreferenzen (z. B. auto&&) verwendet werden sollen. über explizite Referenzen (auto& oder const auto&) entsteht. Während const auto& normalerweise für schreibgeschützte Vorgänge geeignet ist, kann auto&& in unklaren Eckfällen bestimmte Vorteile bieten.

Erkennen des Leistungsgewinns

Ein potenzieller Vorteil der Weiterleitung von Referenzen liegt in Szenarien, in denen die Sequenz Der Iterator gibt eine Proxy-Referenz zurück und für diese Referenz sind nicht konstante Operationen erforderlich. Ein Beispiel ist die Änderung von Elementen in einem Vektor mit booleschen Werten, wie unten dargestellt:

#include <vector>

int main()
{
    std::vector<bool> v(10);
    for (auto& e : v)  // Compiler error: cannot bind rvalue reference to non-const lvalue
        e = true;
}

Dieser Code lässt sich nicht kompilieren, da der Iterator eines Vektors mit booleschen Werten eine R-Wert-Referenz zurückgibt, an die nicht gebunden werden kann eine nicht konstante L-Wert-Referenz (auto&). Die Verwendung einer Weiterleitungsreferenz (auto&&) löst dieses Problem:

#include <vector>

int main()
{
    std::vector<bool> v(10);
    for (auto&& e : v)
        e = true;  // Valid: forwarding reference can bind to rvalue reference
}

Vorsichtige Anwendung

Weiterleitungsreferenzen können solche Eckfälle zwar beheben, es ist jedoch wichtig, sie mit Bedacht zu verwenden. Die unentgeltliche Verwendung von auto&& kann Fragen aufwerfen und klare Kommentare erfordern, um seine Notwendigkeit zu erläutern, wie zum Beispiel:

#include <vector>

int main()
{
    std::vector<bool> v(10);
    // using auto&& so that I can handle the rvalue reference
    //   returned for the vector<bool> case
    for (auto&& e : v)
        e = true;
}

In Fällen, in denen eine Schleife konsistent Proxy-Referenzen verarbeitet, kann auto auch anstelle von auto&& verwendet werden, ohne dass dies Auswirkungen auf die Leistung hat. Allerdings ist auto&& eine geeignetere Lösung, wenn die Schleife zwischen der Verarbeitung von Proxy-Referenzen und anderen Referenzen wechselt.

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