c++的模板参数推导规则有哪些常见陷阱？ (T&&与引用折叠)

T&&在模板中不总是右值引用，因其是万能引用：实参为左值时T推导为T&，经引用折叠成T&；为右值时T推导为T，T&&才是右值引用。

为什么 T&& 在模板函数里不总是“右值引用”？

因为 T&& 是万能引用（universal reference），它的实际类型完全取决于实参：当传入左值时，T 被推导为 T&，再经引用折叠变成 T&；传入右值时，T 推导为 T，T&& 就是右值引用。这个过程不是看 && 字面，而是看模板参数是否属于“未命名的、带 && 的模板参数”这一形式。

常见错误现象：

template
void f(T&& x) {
    // x 在这里可能是左值（即使声明为 T&&）
    decltype(x) y = x; // 错！y 类型是 T& 或 T&&，不能直接初始化
}

• 必须用 std::forward(x) 转发，而非直接用 x 做移动操作
• 若想强制获得右值语义，应先用 std::move(x)，但注意这不改变 x 的绑定本质
• decltype(x) 返回的是带引用的类型，decltype((x)) 才是左值表达式类型（多一层括号）

引用折叠规则怎么影响 std::vector::push_back 的重载选择？

标准库中 push_back 通常有两个重载：void push_back(const T&) 和 void push_back(T&&)。当模板函数接受 T&& 并转发给 push_back 时，引用折叠会决定调用哪个版本。

例如：

template
void wrapper(std::vector& v, T&& val) {
    v.push_back(std::forward(val)); // 正确转发
}

• 若调用 wrapper(v, 42)，T 推导为 int，std::forward(42) 产生右值，调用 push_back(int&&)
• 若调用 wrapper(v, x)（x 是 int 变量），T 推导为 int&，std::forward(x) → int&（引用折叠：& + && → &），调用 push_back(const int&)
• 漏写 std::forward 会导致永远调用 const T& 版本——因为形参 x 本身是左值表达式

auto&& 和模板参数 T&& 的推导差异在哪？

auto&& 也遵循引用折叠，但它不是模板参数，不参与模板推导，而是由初始化表达式直接决定类型，行为更“透明”。

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• int x = 10; auto&& a = x; → a 是 int&
• auto&& b = 20; → b 是 int&&
• 而 template void f(T&&) 中，T 必须能被推导出来；f(20) 推导 T=int，f(x) 推导 T=int&
• 关键区别：auto&& 不涉及模板参数推导，没有“万能引用”的上下文依赖，也不需要 std::forward 转发

什么时候 T&& 根本不会触发引用折叠？

当 T 已被显式指定（非推导），或 && 出现在非模板函数/非推导上下文中，它就是字面意义上的右值引用，不折叠。

• void g(std::string&& s)：这里的 std::string&& 是右值引用，不能绑定左值
• template void h(T&&); h(42);：T 被显式设为 int，T&& 就是 int&&，传左值会编译失败
• 别在类模板参数列表里写 U&& 期望自动转发——类模板不推导构造函数参数，得靠构造函数模板单独处理

最容易被忽略的是：引用折叠只发生在模板参数推导 + T&& 形式 + 实参是左值这三者同时成立时；少一个条件，&& 就只是右值引用。