关于其目标的参考的生命周期

时间:2012-02-15 10:09:31

标签: c++ reference undefined-behavior object-lifetime

为了阻止an answer I gave recently的评论中提出的论点,我想对以下问题作出一些建设性的回答:

  1. 引用的生命周期是否与它所引用的对象不同?引用只是其目标的别名吗?
  2. 引用可以在格式良好的程序中比其目标更长,而不会导致未定义的行为吗?
  3. 如果重复使用为原始对象分配的存储空间,是否可以引用新对象?
  4. 以下代码是否在不调用未定义行为的情况下演示了上述几点?
  5. 示例代码Ben Voigt并简化(在ideone.com上运行):

    #include <iostream>
    #include <new>
    
    struct something
    {
        int i;
    };
    
    int main(void)
    {
        char buffer[sizeof (something) + 40];
        something* p = new (buffer) something;
        p->i = 11;
        int& outlives = p->i;
        std::cout << outlives << "\n";
        p->~something(); // p->i dies with its parent object
        new (p) char[40]; // memory is reused, lifetime of *p (and p->i) is so done
        new (&outlives) int(13);
        std::cout << outlives << "\n"; // but reference is still alive and well
                                       // and useful, because strict aliasing was respected
    }
    

2 个答案:

答案 0 :(得分:10)

  

引用的生命周期是否与它引用的对象不同?引用只是其目标的别名吗?

引用有自己的生命周期:

int x = 0;
{
   int& r = x;
}      // r dies now
x = 5; // x is still alive

参考 - const还可以延长其裁判的有效期:

int foo() { return 0; }
const int& r = foo();   // note, this is *not* a reference to a local variable
cout << r;              // valid; the lifetime of the result of foo() is extended

虽然这并非没有警告:

  

如果引用是a)local而b)绑定到其评估创建所述临时对象的prvalue,则对const的引用仅延长临时对象的生命周期。 (因此它不适用于成员或绑定到xvalues的本地引用。)此外,非const rvalue引用以完全相同的方式扩展生命周期。 [@ FredOverflow]


  

引用可以在格式良好的程序中比其目标更长,而不会导致未定义的行为吗?

当然,只要你不使用它。


  

如果重用为原始对象分配的存储,是否可以引用新对象?

是的,在某些条件下:

  

[C++11: 3.8/7]:如果在对象的生命周期结束之后,在重用或释放对象占用的存储之前,在原始对象占用的存储位置创建一个新对象,指向指针原始对象,引用原始对象的引用,或原始对象的名称   对象将自动引用新对象,并且一旦新对象的生命周期开始,就可以用来操作新对象,如果:

     
      
  • 新对象的存储空间正好覆盖原始对象占用的存储位置,
  •   
  • 新对象与原始对象的类型相同(忽略顶级cv限定符),
  •   
  • 原始对象的类型不是const限定的,如果是类类型,则不包含任何类型为const-qualified或引用类型的非静态数据成员,并且
  •   
  • 原始对象是类型为T的派生程度最高的对象(1.8),新对象是类型为T的派生程度最高的对象(即,它们不是基类子对象)。
  •   

  

以下代码是否在不调用未定义行为的情况下演示了上述几点?

铊;博士

答案 1 :(得分:5)

  1. 是。例如,本地非静态参考具有自动存储持续时间和相应的生命周期,并且可以指具有更长寿命的对象。

  2. 是的,悬空参考就是一个例子。只要这些引用在它们变得悬空时不用于任何表达式,它们就可以了。

  3. 第3条有关于此案的特别规则。对象,指针和引用的名称自动引用在受限条件下重用存储的新对象。我相信它是在3.8的结尾。有规格的人请在这里填写正确的参考文献。