临时寿命延长

Question

标准的第12.2.5节规定：

函数调用中引用参数的临时绑定(5.2.2)持续到包含该调用的完整表达式完成为止。函数返回语句中返回值的临时绑定(6.6.3)持续到函数退出为止。在所有这些情况下，在初始化引用的表达式求值期间创建的临时值（除了与引用绑定的那个临时值）将在创建它们的完整表达式结束时以相反的顺序销毁。

我正在尝试理解以下代码：

#include <iostream>

const int& foo(const int& fooRef)
{
    return fooRef;
}                                        // #0

int main (void)
{
    const int& numberRef = foo(5);     // #1
    std::cout << numberRef;            // #2
    return 0;
}

在代码的第一行创建了一个临时对象并将其绑定到fooRef上，fooRef在代码的第0行被销毁。但由于生命周期延长不是可传递的，所以我认为这里应该销毁临时对象。

问题：

1. 直到函数退出是什么意思？它是否意味着直到执行完成？

2. 为什么程序输出5？在第#2行，临时对象还存在吗？

3. 我该如何解释标准引用以弄清楚这个例子的工作原理？

请提供逐步详细的解释，并引用与标准相关的内容。谢谢！

P.S. 一个已接受的答案here也说明这段代码是有问题的，但我不明白为什么会得到这样的程序输出。

- Kolyunya

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当我使用G++ 9.3.0编译您的代码时，输出为5。当我使用-O2标志进行编译时，实际上输出为0。添加选项-Wall会警告使用未初始化的值。相反，使用clang++始终会打印5且没有警告消息，不受使用的编译器选项的影响。但不要依赖于这种行为！ - Kai Petzke

Answer 1

Until the function exits是什么意思？它是否意味着函数执行完成后才退出？

是的。

为什么我会得到一个5的输出。第2行还存在一个临时对象吗？

对未绑定到活动对象的引用进行解引用是未定义行为，因此您可能会得到5、42或其他任何结果（包括崩溃）。您不能对具有未定义行为的程序进行任何期望。

如何理解标准引文以弄清楚此示例的工作原理？

与您已经做过的类似。临时对象与函数参数fooRef绑定，在从函数返回时被销毁。由于该临时对象绑定到返回值，因此该对象在函数返回时停止存在。稍后，您正在解引用悬挂的引用，这会导致UB。

- Andy Prowl

Answer 2

1. 意味着直到闭合括号，即 }。

2. 您引发了UB，您的引用是悬垂的。

尝试修改您的代码，并查看它打印出什么。它可能会打印出6，因为它是堆栈中最后一个数字。或者尝试传递一个std::string，您可能会遇到崩溃。

int main (void)
{
    const int& numberRef = foo(5);  
    foo(6);
    std::cout << numberRef;
    return 0;
}

- Jesse Good