为什么这不会创建一个悬空引用？

Question

我认为 VS2019 的建议会产生悬空参考情况，但我对其进行了测试，它似乎有效。这里发生了什么？

    template<typename MessageType>
    class Queue {
      inline static std::vector<MessageType> messages;
    public:
      static bool isEmpty() {
        return messages.size() == 0;
      }

      template <typename... Args>
      static void emplace(Args&&... args) {
        messages.emplace_back(std::forward<Args>(args)...);
      }

      static MessageType pop() {
        auto const& val = messages.back();
        messages.pop_back();
        return val;
      }
    };

看起来最后一条消息的存活时间足够长，可以复制到返回值中。这是好的做法吗？

Answer 1

看起来最后一条消息的存活时间足够长，可以复制到返回值中。这是好的做法吗？

不幸的是，不，它没有，不，它不是。 std::vector<T>::back 的返回类型是一个左值引用。也许智能感知认为它是一个右值引用，在这种情况下，由于here 的规则，它的生命周期会延长。

但情况并非如此，这里的用法是未定义的行为。这是因为引用所指的列表中的项目已被破坏。它可能仍然有效的原因是因为该项目的内存仍然存在，因此可以正确读取。这只是运气（或不幸，如果您希望能够找到这些错误）。如果pop_back 销毁的项目拥有其他内存，那么您可能会看到不同的结果，例如 SEGFAULT。

Answer 2

我认为这个建议是正确的，并且是正确的，但前提是你以一种非常做作的方式解释它。

首先，它唯一告诉您的是.back() 返回一个引用并且它不需要 被分配。 当然，该引用可能稍后会悬空，实际上它在很大程度上取决于std::vector 的具体实现。 你不想这样。

要回答您的问题，是的，.pop_back() 行有时会创建一个悬空引用，具体取决于实现和运行时条件。正式地说，就是UB。

（来自https://en.cppreference.com/w/cpp/container/vector/pop_back）

迭代器和对 last 元素的引用以及 end() 迭代器均无效。

其次，无论如何你都要返回一个副本，所以“某事”是可疑的，这与 IDE 的建议一致。 您不需要副本（IDE 也一样），但您也不需要参考。 您可能想要的是移动的副本，很有可能。

如果Message 可以移动并且通常应该是正确的并且IDE 不应该提出任何改进建议，那么这是有效的。 最坏的情况是复制，这是正确的行为。

      static MessageType pop() {
        auto val = std::move(messages.back());
        messages.pop_back();
        return val;
      }

总之，除此之外的任何 UB 或讨论都是您想要的最概念化的表达方式。

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注意：我认为 auto val 比 auto const val 更好，因为您随后允许 NRVO。我不是 100% 确定。

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