c++ - Mac 和 Linux 中 C++ 的 const auto& 的不同行为

Question

我目前在 Mac 和 Linux 中面临不同的行为问题。我在文件 test_max.cpp 中有以下代码。

#include <iostream>
#include <algorithm>

float func(float a) {
    float b = a;
    return b;
}

int main() {
    float a = 0.6, b = 1;

    const auto& a1 = func(a);
    const auto& b1 = func(b);
    const auto& res1 = std::max(func(a), func(b));
    const auto& res2 = std::max(a1, b1);

    std::cout << "res1: " << res1 << std::endl;
    std::cout << "res2: " << res2 << std::endl;
}

这就是我编译代码的方式。

g++ -std=c++11  -01 -o test_max test_max.cpp && ./test_max

在 Mac 上，它为 res1 和 res2 返回相同的值 1。但是，在 Linux 上，它始终为 res1 返回 0。我不知道为什么。有人可以帮助我吗？

Answer 1

当您在不同的编译器下看到不同的行为时，您很可能处于未定义行为的领域(或者可能只是未指定的行为)。在这种情况下，未定义的行为来自于访问悬空引用 (res1)。

const auto& res1 = std::max(func(a), func(b));

此行将 res1 初始化为对 std::max 返回的任何内容的引用，设置悬空引用的可能性。先验的，这只是一种可能性；一些看起来相似的线条不会创建悬空引用。第一个要考虑的因素是最外层的函数 std::max。如果该函数按值返回(也称为返回临时值)，则该临时值的生命周期将延长，以便 res1 不会悬空。然而，情况并非如此，因为它返回一个引用。不仅仅是任何引用，而是对其参数之一的引用。不过，只要返回的参数本身不是临时参数，这就可以了。唉，func() 按值返回，而不是按引用返回。所以我们的情况确实很糟糕。

1. max 的参数是临时参数。
2. max 返回对其参数的引用。

这就是 Lifetime of a temporary 第三个要点中描述的情况@cppreference.com。结果是一个悬空引用，访问它以打印其值会调用未定义的行为。

<小时/>

值得注意的是，添加另一个函数调用可以解决未定义的行为:

const auto& res1 = func(std::max(func(a), func(b)));

当然，如果 func 不是恒等函数，这会改变功能。但是，就未定义行为而言，最外层 func 返回的值是 func(b) 返回的临时值的拷贝。它是一个新的临时变量，立即绑定(bind)到引用变量，因此它的生命周期得到延长。一切都很好。

话又说回来，此行更典型的修复方法是删除＆符号...
嗯，学习练习。