返回临时对象并绑定到常量引用

Question

我的编译器对将临时变量赋值给常量引用没有任何抱怨：

string foo() {
  return string("123");
};

int main() {
  const string& val = foo();
  printf("%s\n", val.c_str());
  return 0;
}

为什么？我以为从foo返回的字符串是临时的，而val可以指向生命周期已经结束的对象。C++标准允许这样做并延长了返回对象的生命周期吗？

- gruszczy

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是的，只要是const引用，临时对象的生命周期就会延长。 - chris

这并不完全是2784262的副本，它（应该）处理引用为类成员的情况。行为是不同的。 - aberaud

@aberaud，这不仅不是重复的问题，而且是一个更好的问题，我很高兴我找到了它。 - dashesy

Answer 1

这是C++的一个特性。代码有效且确实执行了它看起来要做的事情。

通常，临时对象仅持续到它出现的完整表达式的结束。然而，C++有意规定将临时对象绑定到堆栈上的const引用会延长临时对象的生命周期，使其与引用本身的生命周期相同，从而避免了常见的悬浮引用错误。在上面的例子中，由foo()返回的临时对象一直存活到闭合花括号。

P.S: 这仅适用于基于堆栈的引用。它不适用于作为对象成员的引用。

全文请参阅： GotW #88: A Candidate For the “Most Important const” by Herb Sutter.

- Sergey K.

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另外，请注意，虽然这里没有对字符串进行复制，但是必须存在并且可以访问字符串的复制构造函数。 - xryl669

关于 P.S，这非常重要，上面链接的重复 SO 线程有很好的说明。 - underscore_d

@cxy669，“C++17保证复制省略”（http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2015/p0135r0.html）是否意味着不再需要复制构造函数？引用：“当源对象是临时对象时”。 - dashesy

@dashesy 你的意思是什么？在这种情况下，拷贝构造函数从来不是“必要”的。实际上，如果 f() 的 return 表达式返回一个未命名的 _rvalue_，几乎肯定会触发 RVO 并省略拷贝构造，而是直接在调用者的接收位置（变量）中构造返回的对象。如果 return 表达式返回了一个已命名的对象，NRVO 可能也会这样做。C++17 的保证拷贝省略是在 RVO 更简单的情况下 要求 省略。 - underscore_d

@underscore_d 是的，没有复制，但是 xryl669 的评论指出仍然需要一个复制构造函数。 - dashesy

@dashesy 哦，我现在明白了。问得好。幸运的是，答案很容易找到：https://dev59.com/yFoT5IYBdhLWcg3w6isA#38043447 这是一个“是”。这从名称中的“保证”部分逻辑上可以推出。如果复制省略是有保证的，那么就不需要可访问的复制或移动构造函数，因为它保证永远不会被需要。 - underscore_d