C++未命名类型完美转发：两种参数传递写法是否始终等价？

for (auto&& elem : elems) {
  using E = decltype(elem);

  f(static_cast<E&&>(elem)); // 1
  f(std::forward<E>(elem)); // 2
}

结论 #

以上两种写法始终完全等价，不存在任何行为差异，哪怕处理lambda这类未命名类型也适用。

原理说明 #

• auto&& elem是转发引用，decltype(elem)推导得到的类型E规则固定：若elem绑定左值，E为左值引用类型；若elem绑定右值，E为右值引用类型。
• C++标准明确规定std::forward<T>(t)的底层实现本质就是static_cast<T&&>(t)，两种写法都会触发引用折叠规则：
  • 当E是左值引用T&时，E&&会折叠为T&，最终传给f的是左值
  • 当E是右值引用T&&时，E&&会折叠为T&&，最终传给f的是右值
• 未命名类型不会影响类型推导、引用折叠的规则逻辑，因此两类写法在所有场景下的运行效果完全一致。
• 两者仅存在可读性差异：std::forward<E>(elem)的写法语义更清晰，直接标明代码的意图是做完美转发。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Zizheng Tai