为什么我们不能使用rvalue volatile int&&初始化一个const int的引用？

Question

为什么我们不能使用rvalue volatile int&&初始化一个const int的引用？

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我写了以下的例子：

#include <iostream>

volatile int&& bar()
{
    return 1;
}

int main()
{
    const int& i = bar(); //error: binding of reference to type 'const int' 
                          //to a value of type 'volatile int' drops qualifiers
}

演示

但如果我们用int替换int&&，它就可以正常工作：

#include <iostream>

volatile int bar()
{
    return 1;
}

int main()
{
    const int& i = bar(); //OK

}

演示

这并不是很清晰。标准中所说的是 (8.5.3/5 [dcl.init.ref])：

类型为 "cv1 T1" 的引用通过 "cv2 T2" 类型的表达式进行初始化，如下所示:

- 如果引用是左值引用且初始化表达式

是一个左值(但不是位域)，"cv1 T1" 和 "cv2 T2" 兼容，或

具有类类型(i.e., T2 is a class type)，其中 T1 与 T2 不相关，并且可以转换为类型为 "cv3 T3" 的左值，其中 "cv1 T1" 和 "cv3 T3" 兼容 108 (通过枚举适用的转换函数(13.3.1.6)和通过重载分辨率(13.3)选择最佳函数来选择此转换)，那么引用绑定到第一种情况下的初始化表达式左值，并绑定到第二种情况下的转换结果左值(或在任一情况下，绑定到对象的适当基类子对象)。

[...]

- 否则，引用应是左值对于非易失性 const 类型(即 cv1 应该是 const)，或者引用应该是右值引用。

在第一个示例中，我们有类型为 volatile int&& 的右值。而5/5 [expr]说:

如果表达式最初具有类型 "T 的引用"(8.3.2、8.5.3)，则在进一步分析之前将类型调整为 T。

因此，在本质上，我们有类型为 volatile int 的右值，而不是 volatile int&&，这意味着这两个示例应以相同的方式工作。

- user2953119

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- M.M · Accepted Answer

两种情况的区别在于Case 1中引用直接绑定，而在Case 2中它没有直接绑定（即引用绑定到临时变量；定义可在[dcl.init.ref]的最后一段找到）。

直接绑定失败是因为T2带有volatile限定，而T1没有（在标准术语中，T1与T2不兼容）。

间接绑定成功是因为当由bar()返回的引用初始化一个临时int时，该临时变量不是volatile的。（临时变量的类型为cv1 T1）。

要看为什么Case 1是直接绑定，请先看这里：bar()在此处是一种xvalue。请参阅[basic.lval]/1：“调用其返回类型为rvalue引用的函数的结果是xvalue”。

从[dcl.init.ref]/5中得知：

如果引用是左值引用并且初始化表达式是左值或具有类类型，

不适用：初始化器是xvalue（而不是左值），它是引用，因此它没有类类型。

否则，引用应是指向非易失性const类型（即cv1应为const）的左值引用，或者引用应是右值引用。

这适用于：const int&是指向非易失性const类型的左值引用。在这个树下进行：

如果初始化器表达式

是xvalue（但不是位域）、类prvalue、数组prvalue或函数lvalue，并且“cv1 T1”与“cv2 T2”兼容，或

[另一种情况]

则在第一种情况下，将引用绑定到初始化器表达式的值。

这适用于，因为bar()是xvalue。所以引用被绑定到xvalue，这被称为直接绑定，因为它没有绑定到一个临时变量。

注：所有标准参考都来自C++14（N3936）。由于DR1288，此部分从C++11更改。