临时对象最初是const吗？

Question

这段代码是否有未定义行为（UB）？

struct A
{
 void nonconst() {}
};

const A& a = A{};
const_cast<A&>(a).nonconst();

换句话说，这个（临时的）对象最初是const吗？我查了标准但没找到答案，所以希望引用相关部分。

编辑: 对于那些说 A{} 不是 const 的人，那么你能进行 A{}.nonconst() 吗？

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由 A{} 创建的临时对象本身并不是 const。您只是创建了一个 const 引用，并将其强制转换为非 const，然后访问该临时对象。这并不会改变临时对象本身的 const 属性。如果您确定指针/引用所指向的对象实际上不是 const，则从指针/引用中强制转换 const 属性并不会导致未定义行为。如果对象实际上是 const，例如 const A a; const A &ref = a; const_cast<A&>(ref).nonconst();，那么这样做就会导致未定义行为。 - Remy Lebeau

你甚至可以将其绑定到 A&&。 - Jarod42

我认为它并不真正被称为临时的，因为在这种情况下，const引用会延长生命周期。 - Alex Guteniev

针对您的编辑，是的。 - NathanOliver

@RemyLebeau “A{}”所创建的临时对象本身并不是const。在C++17中，“A{}”甚至不会创建临时对象。 - Language Lawyer

Answer 1

参考[dcl.init.ref]/5（我加粗）中的定义，引用变量a的初始化如下：

如果初始化表达式

• 是一个纯右值（但不是位域）[…]

则第一种情况下初始化表达式的值，第二种情况下转换的结果称为转换后的初始化器。如果转换后的初始化器是一个纯右值，则它的类型T4将调整为类型“cv1 T4”（[conv.qual]），并应用临时材料化转换（[conv.rval]）。

因此，这意味着初始化引用的纯右值表达式A{}的类型被调整为const A。

然后参考[conv.rval]，其规定如下：

类型为T的纯右值可以转换为类型为T的xvalue。该转换初始化了类型为T的临时对象（[class.temporary]）。

因此，绑定到引用的临时对象的类型与调整后的prvalue类型相同：const A。

所以代码const_cast<A&>(a).nonconst();是未定义的行为。

- Oliv

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因此，代码const_cast<A&>(a).nonconst(); 是未定义行为。我曾经认为UB是修改常量对象。但这里没有修改。 - Language Lawyer

@LanguageLawyer True。我认为上面的代码只是一个示例，而不是生产代码。因此，我没有考虑nonconst函数体的含义。 - Oliv

Answer 2

临时变量的类型与您声明的类型相同。

不幸的是，正如Oliv在他们的答案中指出的那样，引用初始化规则会将类型转换为匹配引用类型的类型，因此在这种情况下，a实际上是一个const A。它基本上做了以下操作：

using const_A = const A;
const A& a = const_A{};

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因为您可以实际创建常量 prvalue，如果您想要停止重载集接受常量 prvalue，则需要以下操作：

ret_type function_name(some_type const&&) = delete;

否则，如果您有

ret_type function_name(some_type const&)

如果在重载集中只有一个常量prvalue，那么它会绑定到该位置，如果你只删除了它。

ret_type function_name(some_type&&)

相反。您可以通过查看此工作来了解

struct bar{};

void foo(bar const&) { std::cout << "void foo(bar const&)\n"; }
void foo(bar&&) =delete;

using c_bar = const bar;

int main()
{   
    foo(c_bar{});
}

在这里，由于 c_bar {} 实际上是 const ，而不是使用 foo（bar {}）; 会得到一个删除函数错误，因此调用了 void foo（bar const＆）。 添加

void foo(bar const&&) = delete;

需要实际停止foo(c_bar{});的编译。

- NathanOliver