从函数返回的对象的延长生命周期

Question

对于从函数返回并绑定到右值/常量左值引用的对象的生命周期延长，我有一些不清楚的信息。来自here的信息。

在 return 语句中临时绑定到函数的返回值不会被扩展：它在 return 表达式的末尾立即被销毁。这样的函数总是返回一个悬空引用。

如果我理解正确，引用声称 return 语句返回的对象的生命周期是不可扩展的。但最后一句话表明，这只适用于返回引用的函数。

在 GCC 上，此代码产生以下输出：

struct Test
{
    Test() { std::cout << "creation\n"; }
    ~Test() { std::cout << "destruction\n"; }
};
    
Test f()
{
    return Test{};   
}
    
int main()
{
    std::cout << "before f call\n";
    Test && t = f();
    std::cout << "after f call\n";
}

---

before f call
creation
after f call
destruction

所以看起来寿命延长了。
绑定到此类引用的临时对象的生命周期是否应该延长？另外能否提供更明确的信息来源？

Answer 1

所以看起来寿命延长了。

代码非常有效，但请注意，延长生命周期的对象不是Test{}在函数f()中创建的临时对象，而是函数f()返回的对象。返回的对象是从临时对象移动构造的，然后绑定到 t 并延长生命周期。 BTW返回的对象是按值返回的，也是临时的。

为了观察，您可以手动添加移动构造函数：

struct Test
{
  Test() { std::cout << "creation\n"; }
  ~Test() { std::cout << "destruction\n"; }
  Test(Test&&) { std::cout << "move\n"; }
};

并以禁止copy elision模式编译运行，结果为：

before f call
creation      // the temporary created inside f
move          // return object move-constructed
destruction   // the temporary destroyed
after f call
destruction   // the returned object destroyed

LIVE

---

引用标准，§15.2/6 Temporary objects [class.temporary]：

引用绑定的临时对象或被绑定的临时对象 引用绑定到的子对象的完整对象 在引用的生命周期内持续存在，除了：

(6.1) 绑定到函数中引用参数的临时对象 调用一直持续到包含的完整表达式完成 来电。

(6.2) 临时绑定到返回值的生存期 函数返回语句未扩展；临时被毁 在 return 语句中的完整表达式的末尾。

(6.3) 临时绑定到新初始化程序中的引用仍然存在 直到包含 新的初始化程序。 [ 示例：

struct S { int mi; const std::pair<int,int>& mp; };
S a { 1, {2,3} };
S* p = new S{ 1, {2,3} };   // Creates dangling reference

 — 结束示例 ] [ 注意：这可能会引入悬空引用，并且 鼓励实现在这种情况下发出警告。 — 尾注 ]

Answer 2

引用GOTW article

临时对象只持续到它出现的完整表达式的结尾。但是，C++ 故意指定将临时对象绑定到堆栈上对 const（或 ravlue 引用）的引用会延长临时对象的生命周期到引用本身的生命周期，从而避免常见的悬空引用错误.

string f() { return "abc"; }

void g() {
const string& s = f();
  cout << s << endl;    // can we still use the "temporary" object?
}

在上面的示例中，f() 返回的临时值一直存在到右花括号为止。 （请注意，这仅适用于基于堆栈的引用。它不适用于作为对象成员的引用。）

法律术语请阅读this SO answer

答案适用于本地常量引用和右值引用