为什么这个函数针对rvalue参数返回一个lvalue引用？

Question

为什么这个函数针对rvalue参数返回一个lvalue引用？

c++c++11conditional-operatorrvalue-referenceuniversal-reference

13

以下是一个 min 函数的定义。

template <typename T, typename U>
constexpr auto
min(T&& t, U&& u) -> decltype(t < u ? t : u)
{
    return t < u ? t : u;
}

有一个问题：似乎完全合法写入

min(10, 20) = 0;

这已经在Clang 3.5和g++ 4.9上进行了测试。

解决方案很简单，只需使用std :: forward 来恢复参数的“rvalue-ness”，即修改主体和

 decltype 以说
t < u ? std::forward<T>(t) : std::forward<U>(u)

然而，我无法解释为什么第一个定义不会产生错误。



根据我对转发和通用引用的理解，当传递整数字面量时，t和u都推断其参数类型为int&&。然而，在min函数体内，参数具有名称，因此它们是左值。现在，条件运算符的真正复杂规则开始发挥作用，但我认为相关行是：



 E2和E3都是相同类型的glvalue。在这种情况下，结果具有相同的类型和值类别。


因此，operator?:的返回类型也应该是int&&，不是吗？然而，（据我所知）Clang和g++都使min(int&&, int&&)返回一个左值引用int&，从而允许我将其赋值给结果。

显然我对此事的理解存在一些漏洞，但我不确定具体缺少什么。有人能向我解释这里到底发生了什么吗？



编辑：

正如Niall正确指出的那样，这里的问题不在于条件运算符（它返回了预期的int&&类型的左值），而在于decltype。 decltype的规则是：


如果表达式的值类别是左值，则decltype指定为T&


因此，函数的返回值变成了int&& &，根据C++11的引用折叠规则，它变成了普通的int&（与我预期的int&&相反）。

但是，如果我们使用std::forward，我们将operator?:的第二个和第三个参数（重新）转换为右值 - 具体来说是xvalue。由于xvalue仍然是glvalue（你还跟上了吗？），因此同样的条件运算符规则适用，并且我们得到相同类型和值类别的结果：即一个int&&，它是一个xvalue。

现在，当函数返回时，它触发了不同的decltype规则：

如果表达式的值类别是xvalue，那么decltype指定为T&&。这次，引用折叠给了我们int&& && = int&&，更重要的是函数返回一个xvalue。这使得对返回值进行赋值是非法的，正如我们所希望的那样。

- Tristan Brindle

在函数体中，我认为你可以使用std::move来明确告诉编译器你不再需要这些值了。 - Garrappachc

正如@Garrappachc所指出的，我知道解决方案（即使用std::forward而不是std::move，以便函数仍然可以处理左值参数）。我很好奇第一个（错误的）定义为什么会产生这样的结果。 - Tristan Brindle

如果移除尾部返回类型（即auto min(...) { ... }），并允许编译器推断，那么问题可能出在decltype()规则上，它会返回int。 - Niall

@Niall 我刚刚在编辑问题，想问类似的事情！谢谢 :-) - Tristan Brindle

条件表达式的类型不是rvalue。http://ideone.com/ufbjIQ - user657267

1个回答

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

可能问题出现在decltype()规则上。这一点有所提示；如果移除尾随返回类型。

template <typename T, typename U>
constexpr auto
min(T&& t, U&& u)
{
    return t < u ? t : u;
}

如果编译器允许推导出它，返回类型是int。

使用decltype

decltype ( expression )
...
如果表达式的值类别是左值，则decltype指定T&。

引用自cppreference。

由于涉及到 t 和 u 的表达式是左值(它们是命名的右值引用)，因此返回值是左值引用。

在这种情况下，可能会导致字面量被修改。使用“通用引用”(或“转发引用”)和相关的引用折叠规则时需要注意谨慎使用转发。

正如您已经注意到的那样，在使用std::forward的正确用法的情况下，返回类型将是预期的类型以纠正这种情况。

有关std::forward和引用折叠的更多详细信息，请参见此处的SO。