带引用的 std::tuple 在 clang 中编译失败，但在 gcc 中编译失败

Question

以下代码：

using input_t = std::tuple<short, int&, const long&, const double>;
int b = 1;
int c = 2;
input_t t{0, b, c, 3};

在clang 9.0 中编译失败，但在gcc 9.2 中编译成功：https://godbolt.org/z/6CuEaf

clang 将失败并出现错误：

In file included from <source>:2:

tuple:133:17: error: reference member '_M_head_impl' binds to a temporary object whose lifetime would be shorter than the lifetime of the constructed object

        : _M_head_impl(std::forward<_UHead>(__h)) { }

                       ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

/tuple:218:4: note: in instantiation of function template specialization 'std::_Head_base<2, const long &, false>::_Head_base<int &>' requested here

      _Base(std::forward<_UHead>(__head)) { }

      ^

/tuple:217:4: note: in instantiation of function template specialization 'std::_Tuple_impl<2, const long &, const double>::_Tuple_impl<int &, int, void>' requested here

    : _Inherited(std::forward<_UTail>(__tail)...),

      ^

/tuple:217:4: note: in instantiation of function template specialization 'std::_Tuple_impl<1, int &, const long &, const double>::_Tuple_impl<int &, int &, int, void>' requested here

/tuple:627:11: note: in instantiation of function template specialization 'std::_Tuple_impl<0, short, int &, const long &, const double>::_Tuple_impl<int, int &, int &, int, void>' requested here

    : _Inherited(std::forward<_UElements>(__elements)...) { }

      ^

<source>:10:13: note: in instantiation of function template specialization 'std::tuple<short, int &, const long &, const double>::tuple<int, int &, int &, int, true>' requested here

input_t t{0, b, c, 3};

        ^

这里哪一个是正确的？我没有看到任何应该导致超过 b 和 c 的生命周期的东西。

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Answer 1

考虑以下代码：

struct X
{
   X(int i)
   {
      std::cerr << "constructed from " << i << std::endl;
   }
   ~X() { std::cerr << "destructed\n"; }
};

struct Y
{
   const X& ref_;
   Y(const X& ref) : ref_(ref)
   {
      std::cerr << &ref << std::endl;
   }
};

int main ()
{
   int i = 1;
   Y y(i);
   std::cerr << &y.ref_ << std::endl;
}   

它的输出如下：

constructed from 1
0x7fff6a0bb78b
destructed
0x7fff6a0bb78b

现场演示是here。

这里有点模拟std::tuple 和Y。在Y y(i) 中，参数ref 绑定到X 类型的临时变量。但是随着ref 参数的生命周期结束，这个临时的被破坏了。然后，ref_ 成为悬空引用，正如 @rafix07 在评论中指出的那样。

因此，以导致绑定到临时对象的方式初始化引用类型的元组成员是没有意义的。问题是编译器是否需要在这里发出诊断。我认为没有必要，我在[tuple] 中没有看到任何相关信息。

它只是说，关于forward_as_tuple：

构造一个对t 中参数的引用元组，适合作为参数转发给函数。 由于结果可能包含对临时对象的引用，因此程序应确保此函数的返回值不会超过它的任何参数。

但是tuple（“直接”）构造函数的定义不存在相同的措辞。