c++ - xvalue 的生命周期绑定(bind)到引用扩展与否？

Question

显然在这个问题上编译器之间存在一些混淆和差异:

http://social.msdn.microsoft.com/Forums/vstudio/en-US/3c754c4e-5471-4095-afae-795c1f411612/rvalue-refs-extended-lifetime-inconsistent-with-gccstandard

根据这篇文章:

What are rvalues, lvalues, xvalues, glvalues, and prvalues?

Xvalues 是 rvalues(连同 prvalues)并且标准说:

The second context is when a reference is bound to a temporary. The temporary to which the reference is bound or the temporary that is the complete object of a subobject to which the reference is bound persists for the lifetime of the reference except:

然而，有些帖子对此提出异议:

Do rvalue references allow dangling references?

What is an example of a difference in allowed usage or behavior between an xvalue and a prvalue FOR NON-POD objects?

有人可以澄清一下这个问题吗？ MSVC 一次就对了吗？

Answer 1

Xvalues 可能是 rvalues，但这并不意味着它们是临时值。临时对象的生命周期延长来自于它们是临时对象，而不是它们的值(value)类别。

我故意不去了解运算符的处理顺序(这样，我强制自己编写的代码要么使用显式括号，要么不关心顺序)。您在此处复制的特定 adder 示例代码确实关心:

template <class T>
struct addable
{
    friend T operator +( const T& lhs, const T& rhs )
    {
        return std::move(T(lhs) += rhs); 
    }
    friend T operator +( const T& lhs, T&& rhs )
    {
        return std::move(T(lhs) += std::move(rhs));
    }   
    friend T&& operator +( T&& lhs, const T& rhs ) 
    {
        return std::move(lhs += rhs);
    }               
    friend T&& operator +( T&& lhs, T&& rhs ) 
    {
        return std::move(lhs += std::move(rhs)); 
    }
};

如果 + 运算符是从右到左执行的，那么 t1 + t2 + t3 将得出 t1 + (t2 + t3)。 t2 + t3 将调用第一个重载，从而产生一个临时，从而产生 t1 + temp。由于临时对象将优先绑定(bind)到右值引用，该表达式将调用第二个重载，它也返回一个临时对象。

但是，如果 + 运算符从左到右工作，那么您将得到 (t1 + t2) + t3。这给了我们 temp + t1，这会导致问题。它将调用第三个重载。该函数的 lhs 参数是一个 T&&，对临时文件的引用。您返回相同的引用。这意味着您已经返回了对临时文件的引用。但是 C++ 并不知道这一点；它只知道您正在返回对某物的引用。

然而，在评估最终表达式(对新变量的赋值，值类型或引用类型)后，该“某物”将被销毁。请记住:C++ 不知道此函数将返回对其第一个参数的引用。因此它无法知道传递给函数操作数的临时对象的生命周期需要延长到存储返回引用的生命周期。

顺便说一下，这就是为什么表达式树在 auto 和类似潜伏的情况下会很危险。因为创建的内部临时对象不能被存储在各种对象中的新临时对象或引用保留。 C++ 只是没有办法做到这一点。

所以谁是对的取决于运算符的解析顺序。但是，我更喜欢我的解决方案:不要依赖语言的这些角落，而是绕过它们。停止从这些重载返回 T&& 并将值移动到临时值。这样，它就可以保证正常工作，并且您不必经常检查标准来确保您的代码正常工作。

另外，顺便说一句，我认为 operator+ 实际修改其中一个参数有些粗鲁。

但是，如果您非要知道谁是对的，那就是 GCC。来自第 5.7 节，p1:

The additive operators + and - group left-to-right.

所以是的，它不应该起作用。

注意:Visual Studio 允许 T &r2 = t1 + t2 + t3; 编译为(非常烦人的)语言扩展。您应该希望从中得到警告。