引用初始化 - 临时绑定到返回值

Question

在 cppreference.com (Lifetime of a temporary) 的一篇关于引用初始化的文章中，它说：

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。

此摘录解决了通过绑定对临时对象的引用来延长其生命周期的例外情况。他们实际上是什么意思？我想过类似的事情

#include <iostream>

int&& func()
{
    return 42;
}

int main()
{
    int&& foo = func();
    std::cout << foo << std::endl;

    return 0;
}

所以foo 应该引用临时的 42。根据摘录，这应该是一个悬空引用 - 但这会打印 42 而不是一些随机值，所以它工作得很好。

我确定我在这里弄错了，如果有人能解决我的困惑，我将不胜感激。

Answer 1

你的例子很好，但你的编译器不是。

临时值通常是文字值、函数返回值，但也是使用语法“class_name(constructor_arguments)”传递给函数的对象。例如，在将 lambda 表达式引入 C++ 之前，要对事物进行排序，可以使用重载的 operator() 定义一些结构 X，然后进行如下调用：

std::sort(v.begin(), v.end(), X());

在这种情况下，您希望使用 X() 构造的临时对象的生命周期将在结束指令的分号处结束。

如果您调用一个需要 const 引用的函数，例如 void f(const int & n)，带有临时性，例如f(2)，编译器创建一个临时的int，用2 对其进行初始化，并将对这个临时的引用传递给函数。您希望这个临时文件以 f(2); 中的分号结束其生命。

现在考虑一下：

int && ref = 2;
std::cout << ref;

此代码完全有效。但是请注意，这里编译器还创建了一个int 类型的临时对象，并将其初始化为2。这是ref 绑定的临时对象。但是，如果临时的生命周期仅限于在其中创建它的指令，并以标记指令结束的分号结束，那么下一条指令将是一场灾难，因为cout 将使用悬空引用。因此，像上面提到的临时人员将是相当不切实际的。这就是“延长临时工寿命”所需要的。我怀疑编译器在看到int && ref = 2 之类的内容时允许将其转换为类似的内容

int tmp = 2;
int && ref = std::move(tmp);
std::cout << ref; // equivalent to std::cout << tmp;

如果没有生命周期扩展，这可能看起来像这样：

{
 int tmp = 2;
 int && ref = std::move(tmp);
}
std::cout << ref; // what is ref? 

在 return 语句中做这样的把戏是没有意义的。没有合理、安全的方法来延长函数本地对象的生命周期。

顺便说一句。大多数现代编译器都会发出警告并减少您的功能

int&& func()
{
    return 42;
}

到

int&& func()
{
    return nullptr;
}

在尝试取消引用返回值时立即出现段错误。