之前介紹過std::move，今天我們就接着來說說std::forward。C++11引入了一個新特性：右值引用，這個特性可以避免不必要的拷貝從而提高性能。
std::forward
我們先看看std::forward是幹什麼的，然後說說爲什麼需要它。
根據前文，資源高效轉移的問題不是已經有std::move來解決了麼，爲什麼還需要另外一個std::forward來參和？注意“不必要”這個詞，既然有不必要，那麼就說明有時候是有必要的。
雖然std::move和std::forward都和右值引用有關，但是側重點不同。std::move用在需要只右值引用的地方；而std::forward用在一個需要統一引用（universal references）的地方，這個通用引用是什麼？我更喜歡叫它薛定諤的引用，因爲它到底是左值引用還是右值引用是不確定的，如果你給他傳遞左值它就是左值引用，如果給它傳個右值它就是右值引用。形如
template<typename T>
T f(T&& param) {}
這種T&&就是通用引用。
假設我們有下面這麼一個類，Foo，在使用的過程中會出現以下兩種初始化方式：
class Foo {
public:
std::string member_;
Foo(const std::string& member): member{member} {}
}
// Two use cases
// Case#1
std::string bar = "bar";
Foo foo(bar);
// Case#2
std::string bar = "bar";
Foo foo("foo" + bar);
這兩種方式有什麼不同呢？第一種使用場景中，我們已經有了一個字符串"bar"和引用bar綁定在了一起，我們希望用它來初始化Foo，但是這個bar我們後續還需要使用，所以我們希望它拷貝一份給Foo；第二種情況中，"foo" + bar這個表達式生成了一個臨時字符串"foobar"，由於它是臨時的，外部是沒有任何引用和他綁定的，很快就會被銷燬，因此我們希望能將它的內存資源直接轉移給Foo而不是拷貝一份。鑑於存在上述兩種使用場景，常規情況下我們需要分別定義兩個構造函數：
class Foo
{
public:
std::string member;
// Copy member.
Foo(const std::string& member): member{member} {}
// Move member.
Foo(std::string&& member): member{std::move(member)} {}
};
但是我們懶，不想寫那麼多構造函數，有沒有辦法實現？有。我們使用std::forward:
class Foo
{
public:
std::string member;
template<typename T>
Foo(T&& member): member{std::forward<T>(member)} {}
};
如果上面不夠清晰的話，我們來看看下面這個例子：
#include <iostream>
#include <string>
#include <utility>
void foo(std::string& param) {
std::cout << "std::string& version" << std::endl;
}
void foo(std::string&& param) {
std::cout << "std::string&& version" << std::endl;
}
template<typename T>
void wrapper(T&& param) {
// foo(param);
foo(std::forward<T>(param));
}
int main() {
std::string foo("foo");
wrapper(foo);
wrapper(foo + "bar");
}
再上面的例子中，如果在wrapper中沒有使用std::forward，也就如果使用註釋掉的那個方法調用foo函數，得到的結果將是這樣子：
std::string& version
std::string& version
而如果使用目前的方式調用foo，結果將是：
std::string& version
std::string&& version
std::forward到底做了什麼？
它主要作用如下：根據模板參數T，將模板函數的形參param變成在右值傳遞給函數foo或者將param保留爲左值傳遞給函數foo。什麼意思呢？就是如果傳遞個形參param的值是左值，例如上面例子中的foo，那麼std::forward返回的是一個左值；果傳遞個形參param的值是右值，例如上面例子中的表達式foo + "bar"得到的是一個右值，那麼std::forward返回的是一個右值。因爲根據C++語義，在函數wrapper的內部，param是一個左值引用。
總的一句話就是std::forward能夠保留傳給形參param的實參的全部信息。wrapper(foo);中參數foo是左值，那麼wrapper傳給函數foo的就是左值；wrapper(foo + "bar");中參數foo + "bar"是右值，那麼wrapper傳給函數foo的就是右值。
但是，std::forward是怎麼知道一個形參的原本類型的呢？這裏又引出兩個知識點：模板參數類型推導（ template argument deduction）和引用則疊（Reference collapsing）
引用則疊和模板參數類型推導
關於引用則疊和模板參數推斷，可以說上一天，所以這裏步打算展開，僅僅簡單介紹下什麼是引用則疊。假設有下面這種情況：
// T denotes the int& type
typedef int& T;
// TR is an lvalue reference to T
typedef T& TR;
// The declared type of var is TR
TR var;
變量var的類型是TR，而TR是類型T的移用，T右是int類型的一個引用，這樣一串下來，var的真實類型是什麼呢？
引用的引用，不管是左值引用還是右值引用，在C++11之前是非法的，但是上面例子中的這種情況又是很可能出現的。爲了解決這一問題，C++11定義了一套規則去處理引用的引用是什麼的問題，這就是移用則疊。
引用則疊主要右以下四條規則：
| T | TR | Type of var |
|---|---|---|
| A& | T& | A& |
| A& | T&& | A& |
| A&& | T& | A& |
| A&& | T&& | A&& |
套用到上面的小例子，var的類型就是一個int&。那這個到底和std::forward有什麼關係呢？這裏留下一個坑，關於模板參數類型，以後有機會再說啦。
總結
std::forward與std::move一樣，都與C++11引入的新特性右值引用相關。但是，與std::move不同的是，std::forward可以將參數保留它的類型信息，原樣轉發給下一個被調用的函數。實現這一動作的原理是模板參數推導和引用則疊。
References
[1] ppreference.com
[2] Perfect Forwarding in C++11
[3] Reference collapsing (C++11)
[4] Advantages of using forward
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