C++ 返回无法复制的临时值和对象

Question

我知道引用可以在 C++ 中使用extend the lifetime of a return value。有了这个哲学，我尝试了以下方法：我有三个类，“张量”、“视图”和“可变视图”。张量上的 Operator () 返回一个“const view”对象。该视图有一个私有的复制构造函数，因此该视图不能被复制，因为它保留了有关可能无法在当前语句之外存在的张量的信息。

#include <iostream>
#include <algorithm>

struct tensor {

  int data[10];

  class view {
    const int *const data;

    view();
    view(const view &);
  public:
    view(const int *new_data) : data(new_data) {}
    int operator*() const { return *data; }
  };

  class mutable_view {
    int *const data;

    mutable_view();
    mutable_view(const mutable_view &);
  public:
    mutable_view(int *new_data) : data(new_data) {}

    void operator=(const view &v) {
      *data = *v;
    }
  };

  tensor(int n) {
    std::fill(data, data+10, n);
  }

  const view operator()(int ndx) const {
    return view(data + ndx);
  }

  mutable_view at(int ndx) {
    return mutable_view(data + ndx);
  }
};


int main()
{

  tensor a(1);
  tensor b(2);

  b.at(2) = a(2);

  for (int i = 0; i < 10; i++)
    std::cout << "a[i] = " << b.data[i] << std::endl;

  for (int i = 0; i < 10; i++)
    std::cout << "b[i] = " << b.data[i] << std::endl;

  exit(0);
}

问题在于，虽然这段代码在 gcc 中工作（取决于版本），但 icc 发出警告，而 open64 根本不构建它：它要求“视图”中的构造函数是公共的。阅读 icc 的消息，这个想法似乎是编译器可能会复制右手的值，因此需要构造函数。

这是真的吗？是否有一种解决方法可以保留我想要构建的语法？顺便说一句，它们是构建的，为了避免基于 shared_ptr 或其他东西的低效实现，我需要保持“视图”对象不可复制。

编辑 1：

张量无法控制视图的生命周期。视图由访问者创建，它们的生命周期仅限于使用它们的语句，原因如下：

• 这些视图仅用于两件事：(i) 复制数据，(ii) 提取部分张量。
• 张量是实现写时复制语义的多维数组，这意味着视图不能是长期存在的对象：如果数据发生变化，它们就会过期。

编辑 2：

更改了伪代码描述（伙计们，如果您看到“...”，您认为它是可编译的吗？）使用基于 'icc' 而不是基于 clang/open64 的伪代码描述

Answer 1

继续，让默认的复制构造函数公开。并记录 view 或 mutable_view 在其 tensor 更改或销毁时“无效”。

这与标准库如何处理具有依赖于另一个对象的生命周期的迭代器、指针和引用类似。

Answer 2

正如其他人已经指出的那样，您在这里错过了 ()：

const view operator(int ndx) const;

无论如何，这个声明意味着返回值被复制。如果您想避免复制，只需返回对象的引用：

const view& operator()(int ndx) const;

据我了解，“张量”是“视图”的容器，因此它可以管理生命周期并且可以安全地返回参考。出于同样的原因，tensor::at 应该返回对 mutable_view 的引用：

mutable_view& at(int ndx);

另一个问题是关于“视图”的默认构造函数 - 看起来“张量”必须是“视图”的朋友才能创建其实例

顺便说一下 - 更喜欢使用 'size_t' 作为索引类型，而不是仅仅使用 'int'

我对这段代码的总体感觉——你正在尝试实现一种领域语言。也许专注于具体的计算任务会更好？