可以通过 const 引用返回默认参数的值吗？答案

【问题标题】：Is it ok to return default argument's value by const reference?可以通过 const 引用返回默认参数的值吗？
【发布时间】：2020-02-28 00:09:39
【问题描述】：

是否可以通过 const 引用返回默认参数的值，如下例所示：

https://coliru.stacked-crooked.com/a/ff76e060a007723b

#include <string>

const std::string& foo(const std::string& s = std::string(""))
{
    return s;
}

int main()
{
    const std::string& s1 = foo();
    std::string s2 = foo();

    const std::string& s3 = foo("s");
    std::string s4 = foo("s");
}

【问题讨论】：

简单测试：用你自己的类替换std::string，这样你就可以跟踪构造和破坏。
@user4581301 如果序列是正确的，它并不能证明构造是好的。
@user4581301 “当我尝试它时它似乎工作”是关于未定义行为的绝对最糟糕的事情
应该指出，这个问题的措辞是一个误导性的花絮。您不是通过 const 引用返回默认参数的值，而是将 const 引用返回到 const 引用（... 到默认参数）。
@HerrJoebob 100% 同意该声明，但不同意您使用它的上下文。我阅读它的方式解决了“对象的生命周期何时结束？”弄清楚何时调用析构函数是一个很好的方法。对于 Automatic 变量，应该按时调用析构函数，否则您会遇到大问题。

标签： c++ language-lawyer object-lifetime default-arguments reference-binding

【解决方案1】：

在您的代码中，s1 和 s3 都是悬空引用。 s2 和 s4 都可以。

在第一次调用中，从默认参数创建的临时空std::string 对象将在包含调用的表达式的上下文中创建。因此，它将在s1 的定义结束时死亡，从而使s1 悬空。

在第二次调用中，临时的std::string对象被用来初始化s2，然后它就死掉了。

在第三次调用中，字符串文字 "s" 用于创建一个临时的 std::string 对象，该对象也在 s3 的定义结束时终止，留下 s3 悬空。

在第四次调用中，使用值为"s" 的临时std::string 对象来初始化s4，然后它就死掉了。

参见 C++17 [class.temporary]/6.1

在函数调用 (8.2.2) 中绑定到引用参数的临时对象一直存在，直到包含调用的完整表达式完成为止。

【讨论】：

答案中有趣的部分是断言默认参数将在调用者的上下文中创建。纪尧姆的标准报价似乎支持这一点。
@Peter-ReinstateMonica See [expr.call]/4, “...每个参数的初始化和销毁都发生在调用函数的上下文中。...”

【解决方案2】：

是not safe:

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，从对的引用初始化临时绑定的，不影响其生命周期。

【讨论】：

那么你认为std::string s2 = foo(); 有效吗（毕竟没有明确传递引用）？
@Peter-ReinstateMonica 说一个是安全的，因为新对象将被构建。我的回答仅仅是关于生命周期的扩展。其他两个答案已经涵盖了所有内容。我不会重复我的。

【解决方案3】：

这取决于你之后如何处理字符串。

如果您的问题是我的代码是否正确？那么是的。

来自[dcl.fct.default]/2

[例子：声明
void point(int = 3, int = 4);
声明一个可以用零、一或二调用的函数 int 类型的参数。可以通过以下任何方式调用它：
point(1,2);  point(1);  point();
最后两个调用相当于point(1,4)和point(3,4)，分别。 — 结束示例]

所以你的代码实际上相当于：

const std::string& s1 = foo(std::string(""));
std::string s2 = foo(std::string(""));

您的所有代码都是正确的，但在任何这些情况下都没有引用生命周期延长，因为返回类型是引用。

由于您使用临时函数调用函数，因此返回字符串的生命周期不会延长语句。

const std::string& s1 = foo(std::string("")); // okay

s1; // not okay, s1 is dead. s1 is the temporary.

您使用s2 的示例没问题，因为您在状态结束之前从临时文件中复制（或移动）。 s3 和s1 有同样的问题。

【讨论】：