什么是ref-限定符`const &&`的用处？

Question

什么是ref-限定符`const &&`的用处？

c++c++11language-lawyermove-semanticsrvalue-reference

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我在之前的问题后继续研究了一下引用限定符。

给定下面的代码示例：

#include <iostream>
#include <string>
#include <utility>

struct A {
  std::string abc = "abc";
  std::string& get() & {
    std::cout << "get() &" << std::endl;
    return abc;
  }
  std::string get() && {
    std::cout << "get() &&" << std::endl;
    return std::move(abc);
  }
  std::string const& get() const & {
    std::cout << "get() const &" << std::endl;
    return abc;
  }
  std::string get() const && {
    std::cout << "get() const &&" << std::endl;
    return abc;
  }
};

int main()
{
  A a1;
  a1.get();
  const A a2{};
  a2.get();
  A().get();
  const A a3{};
  std::move(a3).get();
}

输出结果如下：

get() &
get() const &
get() &&
get() const &&

这段代码可以在clang和gcc 4.9.1（但不包括4.9.0）上编译运行。点击此处查看演示。

一般来说，这是一段代码（样例仅用于展示代码的编译和运行情况）。

一个方法被标记为const &&，意味着什么？

该方法无法修改对象的内容（它是const），尝试从const &&方法中返回std::move(abc);实际上并没有移动std::string。假设你希望能够修改对象，因为它是一个右值，而且不会存在很长时间。如果删除了const &&限定符，代码std::move(a3).method()将绑定到const &限定符方法，这是有道理的。

如果方法被标记为const &和const &&，是否会有任何暗示的语义区别？换句话说，实现会有何不同或为什么需要两者？
std::string真正能够从临时对象中“移动”出来吗？
在这种情况下，“std::string get() const &&”的“规范”签名是什么？

- Niall

4个回答

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我们可以在文章"const rvalue references有什么作用？"中找到一个类似的探讨这个问题的内容。其中突出的一个用途是标准库中的一个例子：

template <class T> void ref (const T&&) = delete;
template <class T> void cref (const T&&) = delete;

该选项完全禁用了rvalue的ref和cref。我们可以在C++11标准草案第20.8节Function objects第2段中找到这些声明。

Scott Meyers在《C++11中的通用引用》中提到了这种用法：

即使只是添加一个const限定符，也足以禁用将“&&”解释为通用引用：

- Shafik Yaghmour

我认为我基本上同意这篇文章，尤其是关于ref-qualified方法的部分，除了禁止使用之外，几乎没有其他用途。 - Niall

请注意，有多个相关的问题在SO上早于该文章。例如，https://dev59.com/PW445IYBdhLWcg3wTIZf - Ben Voigt

@BenVoigt 有几个答案，但我只看了第一个搜索结果，因为它非常好地回答了问题，并且以一种非常相似的方式清晰地探讨了这个问题。然而，这个问题是迄今为止最优质的。 - Shafik Yaghmour

引用限定符从来不表示通用引用。我不明白这个答案与问题有什么关系。 - Potatoswatter

你的回答不是很清楚。const T&& 真的只接受右值吗？为什么不只实现 template <class T> void ref (const T&) 呢？这样，尝试传递右值将会失败。如果你所写的是真的，那么使用 const T&& 是愚蠢的。 - BЈовић

@BЈовић，我之前问过类似的问题https://dev59.com/loHba4cB1Zd3GeqPWtmS - Niall

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假设我们有一个带有可变状态的类型。然后，const&&既允许我们修改该状态，又表明这种修改是安全的。

struct bar;

struct foo {
  mutable std::vector<char> state;
  operator bar() const&;
  operator bar() const&&;
};

const并非绝对的。

除了可变状态外，在const&&方法中强制转换const以提取状态是不安全的，因为以这种方式从实际const对象中提取状态是未定义的行为。

- Yakk - Adam Nevraumont

mutable 在 C++11 中为编程带来了非常有趣的东西，因为它还涉及到线程安全。 - Niall

只有在std容器或由std提供的类型中才能使用@niall。 - Yakk - Adam Nevraumont

那是一个很好的观点。从技术上讲，我同意。但从个人角度来看，我通常希望类型能够与标准库一起使用和使用。鉴于一般实现中发现的当前符合水平，我认为我们都可以或应该这样做 - 如果不是这种情况，那将是违反直觉的。我认为标准库为我们提供了一个相当好的模型来遵循。我也理解，这并不总是适用的 - 但我认为这些情况是有限的（我知道一些）。 - Niall

2

我认为对于ref-qualifying方法有两个主要用途。一个是像你在get() &&方法中展示的那样，可以使用它来选择可能更有效的实现，只有当你知道对象将不再使用时才可用。但另一个则是安全提示，防止在临时对象上调用某些方法。

在这种情况下，您可以使用get() const && = delete等符号，但实际上我建议保存此方法来修改方法，特别是那些可能昂贵的方法。毫无意义的是，在突变和丢弃对象而没有检索任何内容的情况下，如果执行变异是昂贵的，则这样做加倍。这个结构使编译器有一种方法来标记和防止这种使用方式。

- Michael Urman

=delete 让你对对象不能使用的方式有很多控制，我认为这可能是 const&& 的通用用法（如果有的话）。 - Niall

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Niall · Accepted Answer

关于const&&的实用性... (总体上)

const&&修饰符在成员方法上的实用性最多只能算是微不足道的。对象无法像&&方法一样被修改；它毕竟是const的（如前所述，mutable可以改变这种情况）。因此，我们不能像在普通的move中那样将其拆开，因为临时变量 anyway 正在过期。

从很多方面来看，const&&的有用性可能最好在评估类型为const T&&的对象的有用性时进行。 const T&&函数参数有多有用？正如另一个答案（对于这个问题）here中指出的那样，它们非常有用，可以声明函数为已删除的，例如在这种情况下。

template <class T> void ref (const T&&) = delete;

为了明确地禁止使用prvalue和xvalue值类别类型的对象与函数一起使用，const T&&将绑定到所有prvalue和xvalue对象。

const&&方法限定符有什么用?

值得注意的是，在提议C++库扩展的§5.3中，optional包括重载，例如：

constexpr T value() const &&;

这些被标记为const&&并指定执行与&&替代方法相同操作的内容是合格的。

我可以推断出这种情况的原因是为了完整性和正确性。如果在rvalue上调用value()方法，则无论其是否为const，它都会执行相同的操作。需要通过移动包含对象或使用它的客户端代码来处理const。如果对象中包含一些可变状态，则可以合理地更改该状态。

这仍然可能有一些优点，没有特定的顺序...

声明= delete以禁止在prvalues和xvalues上使用该方法。
如果类型具有可变状态并且限定符在目标环境中有意义（可能还要添加其他限定符），则考虑使用它。
如果您正在实现通用容器类型，则出于完整性和正确性的考虑，请考虑添加它并执行与&&方法相同的操作。建议从标准库（及其扩展）中获取建议。

这是一个关于编程的问题，问如何为一个带有const&&限定符的方法创建“规范”的签名。考虑到该方法将执行与&&方法相同的操作，我建议签名与&&签名匹配。