c++ - 解决 C++ 对临时对象的非常量引用的限制

Question

我有一个 C++ 数据结构，它是其他计算所需的“暂存器”。它的生命周期不长，也不经常使用，因此对性能不是很关键。但是，它在其他可更新的跟踪字段中包括一个随机数生成器，虽然生成器的实际值并不重要，但重要的是更新值而不是复制和重用。 这意味着一般来说，此类的对象是通过引用传递的。

如果一个实例只需要一次，最自然的方法是在任何需要的地方构造它们(可能使用工厂方法或构造函数)，然后将暂存器传递给使用方法。消费者的方法签名使用按引用传递，因为他们不知道这是唯一的用途，但工厂方法和构造函数按值返回 - 你不能按引用传递未命名的临时对象。

有没有办法避免讨厌的临时变量阻塞代码？我想避免以下情况:

scratchpad_t<typeX<typeY,potentially::messy>, typename T> useless_temp = factory(rng_parm);
xyz.initialize_computation(useless_temp);

我可以使暂存器在本质上可变并只标记所有参数const &，但这并不是最佳实践，因为它具有误导性，而且我可以不要为我不能完全控制的类(class)这样做。通过右值引用传递需要向暂存器的所有使用者添加重载，这有点违背了目的 - 具有清晰简洁的代码。

考虑到性能并不重要(但代码大小和可读性很重要)，传入这样一个暂存器的最佳实践方法是什么？如果< em>必需但最好只有 C++03 特性就足够了。

编辑: 明确地说，使用临时文件是可行的，但不幸的是我想避免代码困惑。如果你从不给​​临时文件起一个名字，它显然只被使用过一次，阅读的代码行越少越好。此外，在构造函数的初始化器中，不可能声明临时变量。

Answer 1

虽然不能将右值传递给接受非常量引用的函数，但可以在右值上调用成员函数，但成员函数不知道它是如何被调用的。如果返回对当前对象的引用，则可以将右值转换为左值:

class scratchpad_t
{
    // ...

public:

    scratchpad_t& self()
    {
        return *this;
    }
};

void foo(scratchpad_t& r)
{
}

int main()
{
    foo(scratchpad_t().self());
}

请注意即使 scratchpad_t 是右值，对 self() 的调用如何产生左值表达式。

Please correct me if I'm wrong, but Rvalue reference parameters don't accept lvalue references so using them would require adding overloads to all consumers of scratchpad, which is also unfortunate.

好吧，你可以使用模板...

template <typename Scratch> void foo(Scratch&& scratchpad)
{
    // ...
}

如果您使用右值参数调用foo，Scratch 将被推断为scratchpad_t，因此Scratch&&将是 scratchpad_t&&。

如果你用一个左值参数调用foo，Scratch 将被推断为scratchpad_t&，并且由于引用折叠规则，Scratch&& 也将是 scratchpad_t&。

请注意，形式参数 scratchpad 是一个名称，因此是一个左值，无论其类型是左值引用还是右值引用。如果您想将 scratchpad 传递给其他函数，您不再需要这些函数的模板技巧，只需使用左值引用参数即可。

顺便说一下，您确实意识到 xyz.initialize_computation(scratchpad_t(1, 2, 3)); 中涉及的临时暂存器将在 initialize_computation 后立即销毁> 完成了，对吧？为以后的用户将引用存储在 xyz 对象中将是一个非常糟糕的主意。

self() doesn't need to be a member method, it can be a templated function

是的，这也是可能的，尽管我会重命名它以使意图更清楚:

template <typename T>
T& as_lvalue(T&& x)
{
    return x;
}