为何不始终采用右值引用作为C++ API的参数？

问题背景 #

我维护着一个API，功能是将订阅项加入存储std::function的vector中。由于std::function可能涉及堆内存分配，对其执行move操作是合理且高效的。目前这个API有两种实现方式：

• 按值传递参数
• 按右值引用传递参数

场景分析 #

在实际使用中，用户传入lambda（右值）的概率极高：

• 若采用按值传递，函数体内会额外触发一次std::function的move构造，这属于不必要的性能开销；
• 若采用右值引用传递，虽然要求用户传入右值，但如果用户需要将同一个函数对象分发到多个接收端，只需在调用API前自行拷贝对象即可。

核心疑问 #

既然如此，为什么不始终选择第二种设计——用右值引用作为参数，让调用者自行处理拷贝操作？这种设计不会给用户带来额外负担：仅在需要复用对象时提前拷贝，其他场景下用户完全能掌控API的行为，还能避免move构造带来的性能损耗。

示例代码 #

#include <functional>
#include <cstdio>
#include <vector>


struct entity
{
    auto on_change(std::function<void()>&& cb)
    {
        callbacks_.push_back(std::move(cb));
    }

    auto print_all() {
        std::for_each(callbacks_.cbegin(), callbacks_.cend(), [](const auto& cb){ cb(); });
    }

    std::vector<std::function<void()>> callbacks_;
};

auto foo() -> void {
    printf("Hello from function!\n");
}

int main()
{
    entity e,d;

    // 常规场景：直接传入右值lambda
    e.on_change([](){ printf("Hello from lambda!\n"); });

    // 特殊场景：需要复用同一个函数对象
    auto fn = std::function<void()>([]{ printf("Hello from function that gets distributed multiple times!\n"); });
    // 以下两行无法编译，因为fn是左值
    // e.on_change(fn); 
    // d.on_change(fn);
    // 可通过以下方式处理：
    e.on_change(std::function<void()>(fn)); // 显式拷贝新的function对象
    d.on_change(std::move(fn)); // 转移fn的所有权给d的回调列表

    e.print_all();
    d.print_all();
}

程序输出 #

Hello from lambda!
Hello from function that gets distributed multiple times!
Hello from function that gets distributed multiple times!

内容的提问来源于stack exchange，提问作者glades