返回临时常量引用的行为与本地常量引用不同？

Question

我试图更好地理解如何将左值和右值作为引用处理，所以我创建了这个玩具示例：

#include <iostream>

struct Val
{
    Val(int num) : num(num){};
    ~Val()
    {
        std::cout << "Destructing with value " << num << std::endl;
    }

    int num;
};

const Val &test(const Val &val)
{
    return val;
}
int main()
{
    std::cout<< "Creating foo with value 5" <<std::endl;
    const Val &foo = test(Val(5));
    std::cout<< "Creating bar with value 3" <<std::endl;
    const Val &bar(3);
    std::cout<< "Finishing main function" <<std::endl;
    return 0;
}

打印出：

Creating foo with value 5
Destructing with value 5
Creating bar with value 3
Finishing main function
Destructing with value 3

本质上，我们看到这个右值

Val(5)

绑定到函数

val

中的常量引用参数

test

，并且返回相同的值 - 但是，析构函数会立即被调用，因为它是临时的。但是当我们尝试构造

Val(3)

并分配给 const 引用时，它仍然在整个块的范围内。

我的想法是，我们可以将右值绑定到常量引用，这将延长它们的生命周期，直到该引用超出范围，但这里似乎不一定是这种情况。如果您能深入了解我的误解，我将不胜感激。

Answer 1

给定

const Val &foo = test(Val(5));

，临时的

Val(5)

将在完整表达后立即销毁，其生命周期不会延长到参考

foo

的生命周期。它不是直接绑定到

foo

，而是绑定到

test

的参考参数。

在参考初始化，

（强调我的）

每当引用绑定到临时对象或子对象时 其中，临时的寿命延长以匹配 引用的生命周期，但以下情况除外：

• 在函数调用中绑定到引用参数的临时绑定存在，直到包含该函数调用的完整表达式结束为止：if 该函数返回一个引用，该引用比完整表达式的寿命长， 它变成了一个悬空的参考。

一般来说，临时的生命周期不能通过以下方式进一步延长： “传递它”：第二个引用，从引用初始化 临时绑定的，不影响其生命周期。

Answer 2

当您向 test() 本身添加输出时

const Val &test(const Val &val)
{
    std::cout << "test with value " << val.num << '\n';
    return val;
}

您会看到，临时对象一直存在到函数结束，但不会超出

Creating foo with value 5
test with value 5
Destructing with value 5
Creating bar with value 3
Finishing main function
Destructing with value 3

Answer 3

我的想法是，我们可以将右值绑定到常量引用，这将延长它们的生命周期，直到该引用超出范围

是的，确实

val

参数确实延长了Val(5)

的生命周期，但是当

test

返回时，

val

本身就被销毁了，没有任何东西可以让

Val(5)

继续存活，所以它也被销毁了。

通过引用返回，您实际上返回了一个悬空引用，因此您有未定义的行为：

参数val

是对实际参数

Val(5)

的引用这一事实并不影响

val

是

test

返回后不再可用，并且您正在通过引用返回（好吧，尝试返回）

it（val

），而不是其引用的实体。