之前介绍过std::move，今天我们就接着来说说std::forward。C++11引入了一个新特性：右值引用，这个特性可以避免不必要的拷贝从而提高性能。
std::forward
我们先看看std::forward是干什么的，然后说说为什么需要它。
根据前文，资源高效转移的问题不是已经有std::move来解决了么，为什么还需要另外一个std::forward来参和？注意“不必要”这个词，既然有不必要，那么就说明有时候是有必要的。
虽然std::move和std::forward都和右值引用有关，但是侧重点不同。std::move用在需要只右值引用的地方；而std::forward用在一个需要统一引用（universal references）的地方，这个通用引用是什么？我更喜欢叫它薛定谔的引用，因为它到底是左值引用还是右值引用是不确定的，如果你给他传递左值它就是左值引用，如果给它传个右值它就是右值引用。形如
template<typename T>
T f(T&& param) {}
这种T&&就是通用引用。
假设我们有下面这么一个类，Foo，在使用的过程中会出现以下两种初始化方式：
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);
这两种方式有什么不同呢？第一种使用场景中，我们已经有了一个字符串"bar"和引用bar绑定在了一起，我们希望用它来初始化Foo，但是这个bar我们后续还需要使用，所以我们希望它拷贝一份给Foo；第二种情况中，"foo" + bar这个表达式生成了一个临时字符串"foobar"，由于它是临时的，外部是没有任何引用和他绑定的，很快就会被销毁，因此我们希望能将它的内存资源直接转移给Foo而不是拷贝一份。鉴于存在上述两种使用场景，常规情况下我们需要分别定义两个构造函数：
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)} {}
};
但是我们懒，不想写那么多构造函数，有没有办法实现？有。我们使用std::forward:
class Foo
{
public:
std::string member;
template<typename T>
Foo(T&& member): member{std::forward<T>(member)} {}
};
如果上面不够清晰的话，我们来看看下面这个例子：
#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中没有使用std::forward，也就如果使用注释掉的那个方法调用foo函数，得到的结果将是这样子：
std::string& version
std::string& version
而如果使用目前的方式调用foo，结果将是：
std::string& version
std::string&& version
std::forward到底做了什么？
它主要作用如下：根据模板参数T，将模板函数的形参param变成在右值传递给函数foo或者将param保留为左值传递给函数foo。什么意思呢？就是如果传递个形参param的值是左值，例如上面例子中的foo，那么std::forward返回的是一个左值；果传递个形参param的值是右值，例如上面例子中的表达式foo + "bar"得到的是一个右值，那么std::forward返回的是一个右值。因为根据C++语义，在函数wrapper的内部，param是一个左值引用。
总的一句话就是std::forward能够保留传给形参param的实参的全部信息。wrapper(foo);中参数foo是左值，那么wrapper传给函数foo的就是左值；wrapper(foo + "bar");中参数foo + "bar"是右值，那么wrapper传给函数foo的就是右值。
但是，std::forward是怎么知道一个形参的原本类型的呢？这里又引出两个知识点：模板参数类型推导（ template argument deduction）和引用则叠（Reference collapsing）
引用则叠和模板参数类型推导
关于引用则叠和模板参数推断，可以说上一天，所以这里步打算展开，仅仅简单介绍下什么是引用则叠。假设有下面这种情况：
// 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;
变量var的类型是TR，而TR是类型T的移用，T右是int类型的一个引用，这样一串下来，var的真实类型是什么呢？
引用的引用，不管是左值引用还是右值引用，在C++11之前是非法的，但是上面例子中的这种情况又是很可能出现的。为了解决这一问题，C++11定义了一套规则去处理引用的引用是什么的问题，这就是移用则叠。
引用则叠主要右以下四条规则：
| 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的类型就是一个int&。那这个到底和std::forward有什么关系呢？这里留下一个坑，关于模板参数类型，以后有机会再说啦。
总结
std::forward与std::move一样，都与C++11引入的新特性右值引用相关。但是，与std::move不同的是，std::forward可以将参数保留它的类型信息，原样转发给下一个被调用的函数。实现这一动作的原理是模板参数推导和引用则叠。
References
[1] ppreference.com
[2] Perfect Forwarding in C++11
[3] Reference collapsing (C++11)
[4] Advantages of using forward
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