c++ - 有没有办法延长 C++ 中临时对象的生命周期？

Question

我写了一个作用域守卫，它在作用域退出时重置一个值:

template <class T>
struct ResetGuard
{
    T old_value;
    T& obj_to_reset;
    ResetGuard(T& obj_to_reset, const T& new_value) :
        old_value(obj_to_reset),
        obj_to_reset(obj_to_reset)
    {
        obj_to_reset = new_value;
    }

    ~ResetGuard() { obj_to_reset = old_value; }
};

当这个作用域守卫从一个函数返回时，如果它没有被保存，有什么方法可以防止立即销毁作用域守卫？

例如:

int GLOBAL_VALUE = 0;
ResetGuard<int> temporarily_set_global_value(int new_val) {
    return { GLOBAL_VALUE, new_val }; //updates the global variable
}
void foo() {
    //Ideally, someone calling this function
    //Wouldn't have to save the returned value to a local variable
    temporarily_set_global_value(15);
    std::cout << "GLOBAL_VALUE is " << GLOBAL_VALUE << std::endl;
}

按照现在的编写方式，任何调用其中一个函数的人都必须记住始终将 ResetGuard 保存到局部变量，否则它会立即重置该值。

关于我正在尝试做的事情的一些背景

我正在编写一个库来格式化和操作字符串。我有一个全局变量来控制 float 的格式。我知道全局变量通常是个糟糕的主意，但请多多包涵。

我决定谨慎使用全局变量。使用全局变量的替代方法是传递包含格式规范的对象。这个选项最终被证明是不可行的:我的库旨在与任何提供到 std::string 的隐式转换的对象一起使用。无法将格式化选项(或任何参数，实际上)传递给隐式转换函数。因此，我不得不求助于使用全局变量。

Answer 1

在回答您的问题之前，我想提供在 C++ 中解决此问题的正确方法。

template <class T>
struct [[nodiscard]] ResetGuard
{
    T old_value;
    T& obj_to_reset;
    bool enabled{true};

    ResetGuard(T& obj_to_reset, const T& new_value) :
       old_value(obj_to_reset),
       obj_to_reset(obj_to_reset)
    {
       obj_to_reset = new_value;
    }

    ResetGuard(ResetGuard &&rhs)
       : old_value(rhs.old_value)
       , obj_to_reset(obj_to_reset)
    {
        rhs.enabled = false;
    }
    ~ResetGuard()
    {
        if (enabled)
            obj_to_reset = old_value;
    }
    ResetGuard(const ResetGuard &) = delete;
    ResetGuard &operator=(const ResetGuard &) = delete;
    ResetGuard &operator=(ResetGuard &&) = delete;  
};

void foo() {
    auto guard = temporarily_set_global_value(15);
    std::cout << "GLOBAL_VALUE is " << GLOBAL_VALUE << std::endl;
}

上面的代码包含几个有趣的元素:

• [[nodiscard]]防止在不创建变量的情况下创建临时变量以确保范围
• 启用的成员:防止临时的Dtor产生副作用
• 移动构造函数:移动构造函数允许通过正确的处理将 ResetGuard 移动到不同的范围。在这种情况下，禁用旧的 ResetGuard

作为额外说明，我想将注意力集中在 C++17 扩展(以前允许优化)上，它称为 Guaranteed Copy/Move Elision .这将确保在实践中不会存在额外的临时实例。

回到你的问题:有什么方法可以延长 C++ 中临时对象的生命周期吗？

是的，感谢 N0345 (1993 年的提案)。该提案允许通过常量引用捕获临时对象来对其进行扩展。

const auto &guard = temporarily_set_global_value(15);

但是，我不清楚您总共有多少个实例。但是，如果您将解决方案与移动构造函数一起使用，这将不再是问题。此外，当您使用编译器优化时，此函数可以在 header 中实现时内联。这可以消除所有拷贝。