Question

鉴于此代码示例，有关传递给S的临时字符串的生命周期的规则是什么。

struct S
{
    // [1] S(const std::string& str) : str_{str} {}
    // [2] S(S&& other) : str_{std::move(other).str} {}

    const std::string& str_;
};

S a{"foo"}; // direct-initialization

auto b = S{"bar"}; // copy-initialization with rvalue

std::string foobar{"foobar"};
auto c = S{foobar}; // copy-initialization with lvalue

const std::string& baz = "baz";
auto d = S{baz}; // copy-initialization with lvalue-ref to temporary

根据标准：

N4140 12.2 p5.1（在N4296中删除）

构造函数的ctor-initializer（12.6.2）中对引用成员的临时绑定一直持续到构造函数退出。

N4296 12.6.2 p8

绑定到mem-initializer中引用成员的临时表达式格式不正确。

因此，拥有像[1]这样的用户定义构造函数绝对不是我们想要的。它甚至应该在最新的C ++ 14中形成不良（或者是它？）gcc和clang都没有警告它。
它是否随直接聚合初始化而改变？在这种情况下，我看起来像是延长了临时寿命。

现在关于复制初始化，Default move constructor and reference members表示隐式生成[2]。鉴于移动可能被省略，同样的规则是否适用于隐式生成的移动构造函数？

a, b, c, d中哪一个有有效参考？

Answer 1

除非存在特定异常，否则将扩展绑定到引用的临时对象的生命周期。也就是说，如果没有这样的例外，那么寿命将会延长。

从最近的草案中，N4567：

第二个上下文[寿命延长的地方]是a   引用必然是临时的。临时的   引用是绑定的，或者是临时的，是一个完整的对象   引用绑定的子对象在其生命周期内持续存在   引用除外：


（5.1）绑定到函数调用（5.2.2）中的引用参数的临时对象一直持续到完成   包含调用的完整表达式。

（5.2）函数返回语句（6.6.3）中返回值临时绑定的生命周期未扩展;暂时的是   在return语句中的完整表达结束时被销毁。

（5.3）在new-initializer（5.3.4）中对引用的临时绑定一直持续到完整表达式完成   包含new-initializer。

正如OP所提到的，对C ++ 11的唯一重大改变是，在C ++ 11中，引用类型的数据成员（来自N3337）还有一个例外：

构造函数的ctor-initializer（12.6.2）中的引用成员的临时绑定将持续存在，直到构造函数退出。

这已在CWG 1696（后C ++ 14）中删除，并且通过mem-initializer将临时对象绑定到引用数据成员现在格式不正确。

关于OP中的例子：

struct S
{
    const std::string& str_;
};

S a{"foo"}; // direct-initialization

这会创建一个临时std::string并使用它初始化str_数据成员。 S a{"foo"}使用聚合初始化，因此不涉及mem-initializer。生命周期扩展的例外都不适用，因此该临时值的生命周期延长到参考数据成员str_的生命周期。

auto b = S{"bar"}; // copy-initialization with rvalue

在使用C ++ 17进行强制复制省略之前 在形式上，我们创建一个临时std::string，通过将临时S绑定到std::string引用成员来初始化临时str_。然后，我们将该临时S移至b。这将“复制”引用，这不会延长std::string临时的生命周期。但是，实施将忽略从临时S到b的移动。但这不得影响临时std::string的生命周期。您可以在以下程序中观察到这一点：

#include <iostream>

#define PRINT_FUNC() { std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << "\n"; }

struct loud
{
    loud() PRINT_FUNC()
    loud(loud const&) PRINT_FUNC()
    loud(loud&&) PRINT_FUNC()
    ~loud() PRINT_FUNC()
};

struct aggr
{
    loud const& l;
    ~aggr() PRINT_FUNC()
};

int main() {
    auto x = aggr{loud{}};
    std::cout << "end of main\n";
    (void)x;
}

Live demo

请注意，loud的析构函数在“main of end”之前调用，而x生效直到该跟踪之后。形式上，临时loud在创建它的完整表达式结束时被销毁。

如果aggr的移动构造函数是用户定义的，则行为不会改变。

在C ++ 17中强制使用copy-elision：我们使用lhs S{"bar"}上的对象识别rhs b上的对象。这会导致临时的生命周期延长到b的生命周期。请参阅CWG 1697。

对于剩下的两个例子，移动构造函数 - 如果被调用 - 只是复制引用。当然，移动构造函数（S）可以省略，但这是不可观察的，因为它只复制引用。

汇总参考成员和临时生命周期

1 个答案: