C++ 引用折叠可以说是 C++ 一系列高级模板编程技巧（例如万能引用，完美转发）的基础。C++ 中的左值和右值都可以有引用，分别为左值引用（T&）和右值引用（T&&）。左值引用和右值引用也都是类型，所以它们也可以有引用。对于如何解释引用的引用，C++ 有一套规定：除了右值引用的右值引用折叠为右值引用之外，其他对引用的引用均折叠为左值引用。

也就是说，总共四种情况，用下面的代码总结一下：

// 左值引用的左值引用折叠为左值引用
T& & → T&

// 左值引用的右值引用折叠为左值引用
T& && → T&

// 右值引用的左值引用折叠为左值引用
T&& & → T&

// 右值引用的右值引用折叠为右值引用
T&& && → T&&

一言以蔽之，只要沾了左值引用，就永远是左值引用。通过 Compiler Explorer 验证一下以上的论点。

一些反思

如果读者了解移动语义的话，那么引用折叠会使得我们回味一下移动语义并得到一些新的见解。参考以下的代码，我们重载了函数 foo，使得它可以接受右值的入参，这是很常见的一个场景。

void foo(int &x){ std::cout << "lvalue reference version called." << std::endl; }
void foo(int &&x){ std::cout << "rvalue reference version called." << std::endl; }

int main() {
  int x = 1;
  foo(x); // 调用了左值引用版本的构造函数
  foo(1); // 调用了右值引用版本的构造函数

  return 0;   
}

不过，如果我传入一个左值引用类型的右值呢，哪个重载版本会被调用呢？

foo(static_cast<int&>(x)); // 传入的参数是左值引用类型的右值

如果你像我之前只根据左值或者右值进行判断的话，那就会认为右值引用的版本会被调用。但是实际上被调用的是左值引用的版本，也就是 foo(int &x) 这个版本。因为我们传入的参数的类型是 int&，而且是一个右值，那么实际上对应的形参应该是 foo(int& &&)，而根据引用折叠的规则，这实际上就是 foo(int&) 这个函数。那么对于如下这种入参，调用的又会是哪个版本呢？

foo(static_cast<int&&>(x)); // 传入的参数是右值引用类型的左值

被调用的会是右值引用的版本。因为入参是右值引用类型的右值，那么对应的形参是 int&& &&，根据引用折叠规则，这就是 int&&。