临时对象和引用是什么意思？

Question

人们经常会看到这样的说法：不能将普通左值引用绑定到临时对象上。因此，当类A的方法不想涉及复制时，人们经常会看到使用const A&作为参数。但是，这样的构造是完全合法的。

double& d = 3 + 4;

因为它没有将临时对象3+4绑定到引用d上，而是使用对象3+4初始化了引用。根据标准规定，只有当值不是类型或引用（或继承）的情况下，引用才不会使用从临时对象转换或其他方式获得的对象来初始化（即另一个临时对象）。您可以在此示例中看到：

int i = 2;
double & d = i;

这是不合法的，因为i既不是double类型，也没有继承它。然而，这意味着临时对象可以绑定到引用上 - 但这真的是绑定吗？难道不是使用临时对象作为其参数使用复制构造函数创建新对象吗？

因此，我认为使用const A& param作为方法参数的重点并不在于第二种情况下这样的方法无法将A类型的临时对象作为参数（因为它可以），而是因为它涉及到复制构造函数（就像参数是A类型一样）。我对吗？

- Argbart

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double& d = 3 + 4; 不合法，因为引用类型未被const限定。 - CB Bailey

只有 double&& d = 3 + 4; 是合法的（在 C++0x 中），因为 3+4 是一个右值（无论它是否有意义，合法与否是另一个问题）。 - Damon

很难确定你的问题是什么... - DevSolar

Answer 1

首先，正如其他人所说的那样， double& d = 3 + 4; 不是合法的C++代码；如果你的编译器接受它，并且声称在编译C++代码，那么这是编译器中的错误。（请注意，大多数C++编译器除非你使用特殊选项，例如g++中的-std=c++98，否则不会声称编译C++代码。）

其次，这个规则的动机来自经验。考虑以下例子：

void
incr( int& i )
{
    ++ i;
}

unsigned x = 2;
incr( x );  //  Implicit conversion of unsigned to int
            //  creates a temporary.
std::cout << x << std::endl;
            //  and x is still equal 2 here.

最初的引用实现没有这个限制；您可以使用临时变量初始化任何引用。但是，实际经验表明这太容易出错了，因此引入了需要将引用声明为const的限制。（约在1988或1989年左右，所以今天编译器不执行它没有借口。）

还要注意的是，人们经常听说将临时变量绑定到const引用会延长临时变量的生命周期。这非常误导人：使用临时变量初始化引用会延长临时变量的生命周期（有一定的例外），但如果该引用用于初始化其他引用，则不会延长生命周期，即使临时变量也绑定到这些引用。

- James Kanze

Answer 2

如果你担心函数参数列表中 const & 和 & 的含义和目的，那么恐怕你正在走错方向，因为这与临时对象无关。

void method( Object x );

这确实会从实际参数中复制构造一个Object。但是，在函数内部对x做出的任何更改都将在函数终止时丢失，函数的参数不会被改变。

但是，您不想支付复制构造的成本。

void method( Object & x );

这不是从实际参数拷贝构造一个Object，而是x引用该参数，也就是函数内对x所做的任何更改都会真正地作用于该参数本身。

但是您不希望方法的调用者担心他们的参数可能会发生什么。

void method( const Object & x );

这不是从实际参数复制构造一个Object，且x在函数内部无法更改。

您不需要为复制构造函数付费，并向调用者明确表明他的参数不会被篡改。

您不能将临时对象作为第二个变量的参数传递（请参见unapersson的答案），因为没有可更改的对象可以引用，但由于该函数大声宣称它将修改参数（因为它声明为非const引用），因此将临时对象作为参数传递是毫无意义的。

- DevSolar

Answer 3

double& d = 3 + 4;并不是完全合法的，实际上它不会被符合标准的编译器接受。 3+4 的结果是一个临时的int类型 - 因此它只能绑定到一个const引用。

绑定引用确实是绑定。没有涉及复制。它只是扩展了临时对象的生命周期。

- Alexander Gessler

Answer 4

引用可以通过相同类型的左值进行初始化，而3 + 4不是左值。因此这是不合法的。MS VC++编译器允许对您的对象进行类似的操作，但这不符合标准。

- konrad.kruczynski

Answer 5

void f( int & n ) {
}

int main() {
    f( 1 + 2 );
}

没有涉及复制构造，但是临时对象将不会被绑定。使用g++出现错误：

无效的非const 引用初始化类型' int&' ，来自类型'int' 的rvalue

- user2100815