通过函数传递引用是安全的吗？

Question

下面的函数在C++03或C++11中是否安全，还是会出现未定义行为？

string const &min(string const &a, string const &b) {
    return a < b ? a : b;
}

int main() {
    cout << min("A", "B");
}

• 将对象通过引用传递给函数后，返回该对象的引用是否可行？

• 临时 string 对象是否保证不会过早销毁？

• 如果在给定的上下文中没有 UB，那么给定的函数 min 是否可能出现 UB？

• 是否有可能创建一个等效但安全的函数，同时避免复制或移动操作？

- Juraj Blaho

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你需要使用std字符串吗？如果您绝对想避免临时变量，可以使用std::strcmp()。 - bluescarni

@bluescarni：无论是string还是其他临时对象类型都没有关系。问题的意思是通用的。 - Juraj Blaho

Answer 1

将通过引用传递给函数的对象返回引用，是否可行？

只要在通过引用访问该对象之前它没有被销毁，那么是可以的。

临时 string 对象是否保证不会过早销毁？

在这种情况下，是的。临时对象会持续到创建它的完整表达式结束，在被流输出到 cout 之后才被销毁。

如果给定上下文中未出现问题，min 函数是否有可能出现 UB（未定义行为）？

是的，以下是一个例子：

auto const & r = min("A", "B"); // r is a reference to one of the temporaries
cout << r;                      // Whoops! Both temporaries have been destroyed

是否可能制作一个等效但安全的函数而仍然避免复制或移动？

我认为不可能，但只要您不保留对其结果的引用，此函数就是安全的。

- Mike Seymour

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我确定这是不可能的，因为那需要一个完整的 GC。你需要追踪临时对象是否还有引用。 - MSalters

该函数本身并没有真正执行任何未定义的操作（只要参数有效，返回的引用将保持有效）... 在我看来，是使用方式导致了问题。 - nishantjr

编译器在这种情况下可以防止复制，如果可行的话。然而，这取决于您的编译器和优化级别。例如，GCC将使用“-O2”或更高级别来防止复制临时返回值。 - Symaxion

Answer 2

你的临时对象将一直保持“活着”的状态，直到在主函数中从cout到;结束，所以这种使用方式是安全的。

- Ferenc Deak

Answer 3

是的，很安全。字符串 "A" 和 "B" 的 temps 将在“序列点”（即分号）结束之前一直存在。

- Scott Jones

Answer 4

临时字符串对象是否保证不会过早销毁？

对于您的特定情况是，但对于以下代码不是。

int main() {
    const string &tempString(min("A", "B"));
    cout << tempString;
}

除此之外，我同意“Mike Seymour”所说的话。

- Roee Gavirel

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如果有一个const关键字用于临时引用，那就好了。 - miguel.martin

谢谢，现在正在编译并显示问题所在的情况。 - Roee Gavirel

Answer 5

通过函数传递引用是安全的，因为在传递值时总是对参数进行更改。在上面的代码中，字符串temps对于A和B都将存活到“序列点”即分号结束之前，但是在传递引用的情况下，更改是在该参数的副本而不是原始副本中进行的。

- Sudhanshu_Saxena