将const引用返回给临时变量的行为与本地const引用不同吗？

问题描述

我试图更好地了解如何处理左值和右值作为引用，因此我创建了这个玩具示例：

#include <iostream>

struct Val
{
    Val(int num) : num(num){};
    ~Val()
    {
        std::cout << "Destructing with value " << num << std::endl;
    }

    int num;
};

const Val &test(const Val &val)
{
    return val;
}
int main()
{
    std::cout<< "Creating foo with value 5" <<std::endl;
    const Val &foo = test(Val(5));
    std::cout<< "Creating bar with value 3" <<std::endl;
    const Val &bar(3);
    std::cout<< "Finishing main function" <<std::endl;
    return 0;
}

打印输出：

Creating foo with value 5
Destructing with value 5
Creating bar with value 3
Finishing main function
Destructing with value 3

基本上，我们看到此右值Val(5)绑定到函数val中的const引用参数test，并且返回了相同的值-但是，析构函数会被立即调用，因为它是临时的。但是，当我们尝试构造Val(3)并将其分配给const引用时，它仍然在整个块的范围之内。

我当时的想法是，我们可以将右值绑定到const引用，并且会延长其寿命，直到该引用超出范围，但这似乎不一定是这种情况。如果您对误解有任何见解，我将不胜感激。

解决方法

鉴于const Val &foo = test(Val(5));，临时Val(5)将在完整表达式后立即销毁，其生存期将不会扩展到引用foo的提升。它不直接绑定到foo，而是绑定到test的引用参数。

在reference initialization中，

（重点是我的）

每当引用绑定到临时对象或子对象时其中，临时文件的生存期得以延长以匹配参考的有效期，但以下情况除外：

在函数调用中存在绑定到引用参数的临时绑定，直到包含该函数调用的完整表达式的结尾：如果该函数返回一个引用，该引用超出了完整的表达式，它成为悬而未决的参考。

通常，不能通过以下方式进一步延长临时期限 “传递”：第二个引用，从引用初始化为绑定的临时对象，不会影响其寿命。

我当时的想法是，我们可以将右值绑定到const引用，这将延长其寿命，直到该引用超出范围

是的，确实val参数确实延长了Val(5)的生存期，但是当test返回时，val本身就被销毁了，什么也没有使Val(5)保持生命，因此它也被破坏了。

通过引用返回，您实际上正在返回一个悬空引用，因此您具有未定义的行为： parameter val是对实际参数Val(5)的引用不会影响val返回后test不再可用，而您正在返回（嗯，试图返回） it （val）的事实参考，而不是其参考实体。

当您将输出添加到test（）本身

const Val &test(const Val &val)
{
    std::cout << "test with value " << val.num << '\n';
    return val;
}

您会看到，该临时对象的生存期一直到该函数结束，但不会超过该寿命

Creating foo with value 5
test with value 5
Destructing with value 5
Creating bar with value 3
Finishing main function
Destructing with value 3

c++lifetime reference temporary