最近發現了《Effective Modern C++》這本書，作者正是大名鼎鼎的Scott Meyers——《Effective C++》、《Effective STL》的作者。
而就在C++11逐漸普及，甚至是C++14的新特性也進入大家的視野的時候，《Effective Modern C++》一書應運而生。此書與其前輩一樣，通過數十個條款來展開，只不過這次是集中於C++11和C++14的新特性。auto、decltype、move、lambda表達式……這些強而有力的新特性背後到底隱藏著哪些細節和要點？……
閱讀這本書的時候，感受到的豁然開朗的愉悅與初學C++時看Scott前幾本著作時別無二致。遂嘗試摘錄一二，結合所想，做些記錄，同時也試著檢查一些自己的知識點有哪些欠缺，希望大家能多多指正。
注意：
蛤蛤蛤蛤蛤
↑↑↑↑ 這樣的方框裡的片段完全不來自於原書，而是我自己的理解。
模板類型推導是C++長期以來的特性。比如：
template<typename T> void f(ParamType param); f(expr); // 調用 f
其中 ParamType 可以是和 T 有關的類型，只不過包含一些修飾，比如 const 或引用修飾符（reference qualifier）。如：
template<typename T> void f(const T& param); // ParamType 為 const T&
對於這樣的調用：
int x = 0; f(x);
一個特化（Specialize）的函數就經由類型推導生成了，T 被推導（deduce）為 int，ParamType 則被推導為 const int& 。
上面這種過程是類型推導，而
template<> void f<int>(int);就不算類型推導了——因為並沒有進行“類型推導”，而是直接指定了——cppreference上將這叫做instantiate，實例化。編譯器將特化有特定模板參數的函數模板。
在這種形式中，T 的推導不僅依賴於 expr 的類型，還和 ParamType 的形式（form）有關。對此書中給出三種情形：
（此時書中並未詳述什麼叫universal引用，不過對此情形影響不大，因為universal引用首先就不是左值引用，即不是形如 int&、T&）
在第一種情形下，類型推導有如下規則：
上兩條中，expr 指的就是函數的實參（argument），而 ParamType 是形參（parameter）的類型。書中例子為：
template<typename T> void f(T& param); int x = 27; const int cx = x; const int& rx = x; f(x); // T -> int, ParamType -> int& f(cx); // T -> const int, ParamType -> const int& f(rx); // T -> const int, ParamType -> const int&
expr，即上例的 x、cx、rx，去掉引用部分後為 int，const int，而 param 將要對這幾種類型的變量建立引用，ParamType 就推導出了上述的結果。
其中很重要的一點：
當傳遞一個 const 對象到一個引用參數（parameter）時，調用者希望這個對象能保持 const 特性，即不變性。
模板類型推導遵從這一要點。故傳遞 const 對象到模板參數 T& 是安全的，不會丟失 const 屬性。
並且以上規則對於右值引用也是成立的。
而將上例中的 ParamType 改為 const T& 時，上例三次調用全部將 ParamType 推導為 const int&，T 則每次都為 int。因為 ParamType 的形式中帶有了 const，匹配後 T 就不需要帶有 const 了。
而對於 ParamType 是指針的情形，推導過程也是同樣的。只是去除了“忽略引用部分”這一步，只是對指針類型進行模式匹配。
模板函數的參數是universal引用的時候，比如“像是”右值（rvalue）引用，即 T&& 這樣的類型，其中 T 的模板類型參數。
我想，所謂universal引用，可以先參考“引用疊加效果”表：
& & -> &
& && -> &
&& & -> &
&& && -> &&我想這可能念做：&引用的&引用是&引用，&引用的&&引用是&引用，&&引用的&引用是&引用……
我的理解是，其中任一種引用的&&引用都是原型，所以叫做universal引用吧。由於是疊加在未確定的模板類型 T 上的，所以寫法雖然一樣，但並不是右值引用，因為右值引用是作用於明確類型上的。
參考資料 http://stackoverflow.com/questions/20364297/why-universal-references-have-the-same-syntax-as-rvalue-references
對於universal引用，類型推導規則為：
規則1可以對照引用疊加表，expr 的類型就是 -> 號右邊的，如果它是左值即&，能通過universal引用變成這樣狀態的也只有左值&。即使 ParamType 被聲明為和右值引用類似的形式，ParamType 本身也被推導為左值引用。
我認為這一推導正是由於待定的 ParamType 並不能表示一個右值引用類型，而只能作為一種“帶有未知量 T”的類型運算表達式。比如 T 若是 int&&，則 T& 就是 int&。
書中對於情形2的例子為：
template<typename T> void f(T&& param); // param is now a universal reference
int x = 27; const int cx = x; const int& rx = x;
f(x); // x -> lvalue, T -> int&, ParamType -> int& f(cx); // cx -> lvalue, T -> const int&, ParamType -> const int& f(rx); // rx -> lvalue, T -> const int&, ParamType -> const int& f(27); // 27 -> rvalue, T -> int, ParamType -> int&&
第4個調用即為退回情形1規則的情況。expr 是一個右值，則進行模式匹配後被綁定到 int&&，其中 T 為 int。
就像這樣，按值傳遞/按拷貝傳遞（pass-by-value）：
template<typename T> void f(T param);
那麼 param 總是對實參（argument）進行拷貝。此情形有規則：
int x = 27; const int cx = x; const int& rx = x;
f(x); // T and ParamTypes -> int f(cx); // T and ParamTypes -> int f(rx); // T and ParamTypes -> int
因為 param 總是 expr 的拷貝，所以無論怎樣都不會影響 expr，所以 expr 的 const、volatile 這些特性，都和 param 無關了。
這也正符合上面所說的，調用者希望傳入的對象原本具有的特性（如 const）不受影響，程序的實現要遵從這一希望。
原書在這裡舉了一個 const char * const 按拷貝傳遞（按值傳遞——相對於按引用傳遞）的例子，不細表。
C/C++都有這樣一個特性，那就是數組的退化（decay）：
const char str[] = "hello"; // const char[6] const char *p = str; // 數組退化為指針
很明顯 str 和 p 的類型是不同的。而且對於C中的語法，是可以將函數的參數聲明為數組的形式的，但是以下兩者卻是相同的：
void func(char str[]); void func(char *str);
這是因為數組形式的形參（parameter），會被當作指針形式的形參處理。
因此對於按值傳遞的模板參數 T 來說，實參為數組 char[] 時，T 被推導為 char *。（可以認為數組的退化先發生。）
但模板參數為引用的時候，是能“真正”引用到傳入的數組的（即不發生數組退化）：
template<typename T> void f(T& param); f(str); // T -> const char[6], ParamType -> const char (&)[6]
一個例子，通過模板在編譯期獲取數組大小（代碼中暫時無關的部分被去掉了）：
template<typename T, std::size_t N>
constexpr std::size_t arraySize(T (&)[N])
{
return N;
}
除了數組之外，函數也會退回為指針。但同時，同樣能通過模板提供引用類型參數來避免退化：
void someFunc(int, double); // someFunc -> void(int, double)
template<typename T> void f1(T param);
template<typename T> void f2(T& param);
f1(someFunc); // ParamType -> void (*)(int, double) f2(someFunc); // ParamType -> void (&)(int, double)
數組和函數的退化都是針對其標識符。
