C++临时变量的生命周期

Question

这段代码是否有效？

int foo()
{
    std::vector<std::string>& v = std::vector<std::string>(5, "X");

    // Do something silly...

    return 42;
}

由于某种原因，我认为临时的std::vector对象（紧接着赋值符号）在它的构造后就应该被销毁（从而使引用无效）。

然而，调试证明我是错误的，我意识到我不太理解为什么当函数返回时，临时变量会被销毁。

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我想我对一些基本的东西有一个强烈的误解，请给我普及一下 :)

- Yippie-Ki-Yay

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当你说“调试证明我是错的”时，你到底是什么意思？ - Oliver Charlesworth

Answer 1

您展示的代码是不合法的 - 临时对象只能绑定到右值引用或const左值引用。

VC++允许这种做法作为扩展（并给出级别4警告以此说明）。

- ildjarn

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gcc会友好地报错：error: invalid initialization of non-const reference of type 'std::vector<std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >, std::allocator<std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > > >&' from a temporary of type 'std::vector<std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >, std::allocator<std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > > >。 - Scottymac

谢谢，我不知道那个扩展 *(而且，我应该尝试一下 gcc)*。 - Yippie-Ki-Yay

@Yippie-Kai-Yay：那你应该启用级别4的警告来构建。;-] - ildjarn

请注意，如果它是一个const引用，那么是合法的。对于const引用，临时变量的寿命会被延长到const引用的寿命，这恰好是函数结束的时间。 - Sjoerd

@ildjarn 可能我应该这样做 :) 但是，实现一些功能并针对标准进行调用并将它们称为“扩展”的根本原因是什么？遗留代码问题吗？ - Yippie-Ki-Yay

在这种情况下，确实是这样 - VC ++的框架（MFC / ATL）滥用了此扩展。请注意，C ++标准明确地“允许”语言扩展，以使本来不符合规范的代码能够编译，“只要编译器发出诊断”（在这种情况下为警告）。您没有看到警告，因为默认警告级别为3。 :-] - ildjarn

Answer 2

临时变量的正常生命周期是在创建它的完整表达式结束时终止；它不一定会立即在使用后被销毁。如果这个临时变量用于初始化一个引用，它的生命周期将被扩展以匹配该引用的生命周期（但构造函数初始化列表中创建的临时变量除外）。

当然，你的代码是非法的；如果引用是非const类型，它只能用某种左值进行初始化。但如果它是合法的（至少有一个编译器接受它），那么生命周期应该被扩展以匹配引用的生命周期。

- James Kanze

Answer 3

你有一个已释放的对象的引用。它能够“奇迹般”地工作（参见《C++程序设计语言》第10.4.10节临时对象）。你不能保证它在每个编译器中都能正常工作。

只有当临时对象被绑定到一个const引用时，你才能确保其生命周期得到延长。

- frozenkoi

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这并不是纯粹的运气，而是由编译器提供的语言扩展。 - ildjarn

@ildjarn，我只是在开玩笑地引用Stroustrup的话。重点是它是不可移植/非法/不可靠或者你想怎么称呼它都可以。 - frozenkoi

同意，它不具备可移植性，但也不违法。C++标准（§1.4/8）明确允许语言扩展，只要扩展不影响正确编写的代码行为，并且编译器发出诊断信息（警告计数）。 - ildjarn

请注意，当标准讨论临时对象的生命周期时，它谈到了延长绑定到引用的临时对象的生命周期。它并没有提到是否为const。因此，从逻辑上讲，如果编译器接受使用临时对象初始化非const引用，它也将延长临时对象的生命周期。 - James Kanze