這個系列的文章來自于Effective Modern C++的讀書筆記，我抽取了其中比較重要的，不容易理解的，平常我們開發過程中也不太在意的一些Item進行分析。

? 在C++11中最為顯著的一個新特性，當屬完美轉發了，是的它很完美，和它的名字一樣，轉發兩字意味著一個函數將其參數傳遞給另外一個函數，第二個函數的目標則是接收來自于第一個函數傳遞過來的對象，轉發二字體現出第二個函數接收到的對象應該和第一個參數傳遞過來的是相同的，因此如果采用值傳遞的方式就沒有辦法達到效果了，因為拷貝后的對象是原來的對象是兩個不同的對象，如果想在第二個函數中操作傳遞過來的對象也達不到效果，因為操作的是復制后的對象，并不是原對象。如果采用指針傳遞的話，的確是可以達到轉發的效果。但是這要求用戶必須傳遞指針，因此算不上完美。

? 完美轉發意味著不僅僅要轉發對象本身，還要轉發它附帶的屬性，它的類型，左值或者是右值，是否是const或volatile，根據Item24中的介紹，這里只有通用引用可以做到。下面是一個完美轉發的例子。

不僅僅可以轉發一個參數，還可以結合可變參數轉發多個參數，如下:

這個和STL中的make_shared和make_unique是一樣的，make_shared源碼如下:

? 然而完美轉發并不完美，在一些場合下會因為類型推導錯誤導致轉發了錯誤的類型，最后導致執行失敗，本文則是通過講解這些失敗的場景，讓我們知道哪些場景下完美轉發無法正常工作。

統一初始化

? 因為std::vector<int>帶有列表初始化的構造函數，所以{1, 2, 3}可以隱式構造成std::vector<int> 。

? 但是如果將{1, 2, 3}通過完美轉發給f的話則導致編譯失敗。

? 上面的調用編譯失敗了，其原因是因為{1, 2, 3}進行模版推導失敗了，所以找不到匹配的fwd函數，編譯出錯的信息如下:

? 這就是完美轉發遇到的第一個失敗的例子，解決這個問題的方法也很簡單，在Item2中介紹過，盡管模版推導無法推導出初始化列表的正確類型，但是auto可以，所以上面的代碼改成如下的形式就可以順利運行。

0或者NULL 作為空指針

? 在Item8中提到過，當0或者是NULL作為指針類型傳遞給一個模版函數的時候，會推導出錯誤的類型，把0或者NULL作為int類型，很顯然0或者NULL無法被當作指針類型進行完美轉發，解決這個問題也很簡單，使用C++11中的nullptr替換即可。

僅僅聲明整型的靜態const數據成員

? 上面的MinVals只是聲明了，但是還沒有在類外進行定義，任何一個學過C++的人都知道靜態成員變量需要在類外進行初始化，但是static const是一個例外，它可以不用在類外進行定義，但是它在內存中不會分配實際的存儲。所以下面的代碼運行一切正常。

? 編譯期就會直接把Widget::MinVals 替換成28了，然后進行實際的調用了。一旦對Widget::MinVals進行取地址的操作，會導致MinVals去尋找定義，但是上面的代碼沒有在類外定義MinVals，這就導致在鏈接階段報錯，找不到Widget::MinVals的定義。

? 靜態const數據成員的這個特點在完美轉發的場景下也會帶來同樣的問題，完美轉發是通過通用引用來轉發參數，通用引用本質上是指針，因此在這個場景下如果沒有在類外定義MinVals也會在鏈接的時候報錯。

函數重載和函數模版

? 上面的fwd通過完美轉發processVal但是編譯失敗，因為模版的類型推導無法推導出processVal的類型。這就是在函數重載的場景下模版類型推導失敗的例子。同樣如果使用函數模版替換模版重載的話，模版類型推導依然失敗，無法推導出函數模版的類型。

解決上面這兩個問題也很簡單，就是主動賦予函數和函數模版的類型，代碼如下:

位域

最后一種完美轉發失效的情況是位域，代碼如下:

? 上面的代碼中位域h.totolLength被傳遞給f的時候可以正常工作，當傳遞給fwd完美轉發的時候編譯失敗，因為fwd是一個模版，模版的參數是通用引用，本質上是一個引用，C++標準規定一個非const的引用無法引用一個位域字段。這個規定也是有原因的，因為位域可能只是一個int的部分字節，沒有一個確定的地址，沒辦法通過指針指向位域，引用本質上就是指針，自然沒辦法引用位域了。既然沒辦法對一個位域進行引用那么可以通過拷貝位域的值后然后再進行完美轉發，代碼如下:

總結

? 總結來說，完美轉發失敗的例子總共有三類，第一類就是模版無法進行有效的類型推導，例如上文提到的函數重載，模版重載，統一初始化等，第二類則是模版推導的類型是錯誤的，例如上文中提到的0或者NULL 作為空指針，第三類則是引用無法指向傳遞過來的參數，例如上文中提到的位域和靜態const數據成員。