Question

这段代码中有一些非常明显的事情：

float a = 1.;

const float & x = true ? a : 2.; // Note: `2.` is a double

a = 4.;

std::cout << a << ", " << x;

clang和gcc输出：

4, 1

人们会天真地期望两次印刷相同的价值，但事实并非如此。这里的问题与参考无关。有一些有趣的规则规定了? :的类型。如果两个参数的类型不同并且可以进行转换，则它们将使用临时的。引用将指向临时? :。

上面的示例编译得很好，在使用-Wall进行编译时可能会也可能不会发出警告，具体取决于编译器的版本。

以下是一个关于在看似合法的代码中容易出错的示例：

template<class Iterator, class T>
const T & min(const Iterator & iter, const T & b)
{
    return *iter < b ? *iter : b;
}

int main()
{
    // Try to remove the const or convert to vector of floats
    const std::vector<double> a(1, 3.0);

    const double & result = min(a.begin(), 4.);

    cout << &a[0] << ", " << &result;
}

如果此代码后的逻辑假定a[0]上的任何更改都会反映到result，则?:创建临时更改时会出错。此外，如果您在某个时刻指向result，并且在result超出范围后使用它，则会出现分段错误，尽管您的原始a没有＆＃ 39;超出范围。

我觉得有严重的理由不使用这种形式超出＆＃34;可维护性和阅读问题＆＃34;提到here，特别是在编写模板化代码时，您的某些类型及其常规可能无法控制。

所以我的问题是，在三元运算符上使用const &是否安全？

P.S。奖金示例1，额外的并发症（另见here）：

float a = 0;
const float b = 0;
const float & x = true ? a : b;

a = 4;
cout << a << ", " << x;

clang输出：

4, 4

gcc 4.9.3输出：

4, 0

使用clang这个例子编译并按预期运行，但最新版本的gcc（

P.S.2奖金示例2，非常适合采访;）：

double a = 3;

const double & a_ref = a;

const double & x = true ? a_ref : 2.;

a = 4.;

std::cout << a << ", " << x;

输出：

4, 3

Answer 1

首先，条件运算符的结果是指定所选操作数的glvalue，或者是来自所选操作数的值的prvalue。

^{如T.C所述的异常：如果至少有一个操作数属于类类型并且具有转换为引用运算符，则结果可以是指定由该运算符的返回值指定的对象的左值;如果指定的对象实际上是临时的，则可能会产生悬空参考。对于这样的运算符来说，这是一个问题，它提供了prvalues到lvalues的隐式转换，而不是条件运算符本身引入的问题。}

在这两种情况下，绑定对结果的引用是安全的，将引用绑定到左值或prvalue的常用规则适用。如果引用绑定到prvalue（条件的prvalue结果，或者从条件的左值结果初始化的prvalue），则prvalue的生命周期被扩展以匹配引用的生命周期。

在您的原始案例中，条件是：

true ? a : 2.

第二个和第三个操作数是：＆＃34;类型float的左值＆＃34;和＆＃34;类型为double＆＃34;的prvalue。这是cppreference summary中的案例5，其结果为＆＃34;类型为double＆＃34的prvalue。

然后，您的代码使用不同（非引用相关）类型的prvalue初始化const引用。这样做的行为是复制初始化与引用相同类型的临时。

总之，在const float & x = true ? a : 2.;之后，x是左值，表示float，其值是将a转换为double并返回的结果。（不确定是否保证比较等于a）。 x未绑定a。

在奖励案例1中，条件运算符的第二个和第三个操作数是＆＃34;类型float的左值＆＃34;和＆＃34;左const float＆＃34;的左值。这是同一个cppreference链接的案例3，

两者都是相同值类别的glvalues，并且除了cv-qualification
之外具有相同的类型

行为是第二个操作数被转换为＆＃34;类型为const float＆＃34的左值; （表示相同的对象），条件的结果是＆＃34;类型const float的左值＆＃34;表示所选对象。

然后将const float &绑定到＆＃34;类型为const float＆＃34;的左值，它直接绑定。

因此，在const float & x = true ? a : b;之后，x会直接绑定到a或b。

在奖金案例2中，true ? a_ref : 2.。第二个和第三个操作数是const double＆＃34;类型的左值;和＆＃34;类型为double＆＃34;的prvalue，因此结果为＆＃34;类型为double＆＃34;的prvalue。

然后将其绑定到const double & x，这是一个直接绑定，因为const double与double的引用相关。

因此，在const double & x = true ? a_ref : 2.;之后，x是一个左值，表示与a_ref具有相同值的double（但x未绑定到a）

Answer 2

简而言之：是的，它可以是安全的。但你需要知道会发生什么。

Lvalue const引用和rvalue引用可用于延长临时变量的生命周期（减去下面引用的异常）。

顺便说一句，我们已经从您的previous question中了解到gcc 4.9系列并不是此类测试的最佳参考。使用gcc 6.1或5.3编译的奖励示例1给出了与使用clang编译的完全相同的结果。正如它应该的那样。

来自N4140的报价（选定的片段）：

[class.temporary]

有两种情况下，临时状态被摧毁   不同于完整表达的结束点。 [...]

第二个上下文是引用绑定到临时的。该   临时引用的临时或临时的   引用绑定到的子对象的完整对象   在参考文件的生命周期内持续存在，除了：[无相关内容   这个问题的条款]

[expr.cond]

3）否则，如果第二个和第三个操作数有不同的类型和   要么具有（可能是cv-qualified）类类型，要么两者都是glvalues   相同值类别和相同类型除外   cv-qualification，尝试转换每个操作数   到另一种的类型。



如果E2是左值，则E1可以转换为匹配E2，如果E1可以隐式转换（第4条）到“左值”类型参考   到T2“，受到转换中约束的约束   引用必须直接绑定到左值



[...]



如果E2是prvalue，或者上述转换都不能完成且至少有一个操作数具有（可能是cv-qualified）   班级类型：




否则（即，如果E1或E2具有非类型类型，或者它们都具有类类型但基础类不是   相同或一个是另一个的基类）：E1可以转换为匹配   E2如果E1可以隐式转换为表达式的类型   E2如果将E2转换为prvalue（或类型），则会E2   如果float a = 1.; const float & x = true ? a : 2.; // Note: `2.` is a double a = 4.; std::cout << a << ", " << x;是prvalue，则有，




[...]如果两者都不能转换，则操作数保持不变   进一步检查如下所述。如果只是一个   转换是可能的，转换应用于所选   操作数和转换后的操作数用于代替原始操作数   本节其余部分的操作数。

4）如果第二个和第三个操作数是相同值的glvalues   类别和具有相同的类型，结果是该类型和值   类别[...]

5）否则，结果是prvalue。如果是第二个和第三个   操作数不具有相同的类型，并且（可能是）   cv-qualified）类类型[...]。否则，转换就这样了   确定应用，并使用转换后的操作数   本节其余部分的原始操作数。

6）Lvalue-to-rvalue，array-to-pointer和function-to-pointer   标准转换在第二和第三个操作数上执行。   在这些转换之后，以下之一应该成立：


第二个和第三个操作数具有算术或枚举类型;执行通常的算术转换以将它们带到a   常见类型，结果属于该类型。

所以第一个例子很明确地完成了你所经历的事情：

float是绑定到a类型的临时对象的引用。它没有引用true ? float : double，因为表达式double被定义为产生double - 然后您才将float转换回新的x将float a = 0; const float b = 0; const float & x = true ? a : b; a = 4; cout << a << ", " << x;分配给a时不同b。

在你的第二个例子中（奖金1）：

三元运算符不必在a和a之间进行任何转换（匹配cv限定符除外）并且它产生一个引用const浮点值的左值。 double a = 3; const double & a_ref = a; const double & x = true ? a_ref : 2.; a = 4.; std::cout << a << ", " << x;别名E1并且必须反映对E2所做的更改。

在第三个例子中（奖金2）：

E1

在这种情况下，如果E2可以隐式转换为[...] [E2]的类型，则 a可以转换为匹配x如果a是prvalue ，则有。现在，该prvalue具有与{{1}}相同的值，但是它是一个不同的对象。 {{1}}没有别名{{1}}。

Answer 3

在C ++中创建对三元运算符结果的const引用是否安全？

作为Asker，我会将讨论总结为;对于非模板化的代码，在非常现代的编译器上，可以使用警告。对于模板化代码，作为代码审阅者，我会一般不鼓励它。

在C ++中创建对三元运算符结果的const引用是否安全？

3 个答案: