c++ - 为什么延长临时对象的生命周期不会导致中间临时对象的延长？

Question

在C++中，我们可以创建临时值，这些临时值是有生命周期的。

来自 cppreference.com :

All temporary objects are destroyed as the last step in evaluating the full-expression that (lexically) contains the point where they were created, and if multiple temporary objects were created, they are destroyed in the order opposite to the order of creation. ...

...

• The lifetime of a temporary object may be extended by binding to a const lvalue reference or to an rvalue reference (since C++11), see reference initialization for details.

可以编写一个表达式，使得结果对象将具有相关的右值引用。可以通过分配一个非引用对象并将临时对象的内容移入其中来删除这些依赖关系，但由于额外的移动/复制，这会比仅使用临时对象效率低。

通过插入这样一个带有依赖临时对象的表达式作为函数参数，这将导致函数接收一个有效的对象。这是因为表达式已成为完整表达式的子表达式。

但是，如果要延长由同一个表达式创建的对象的生命，该表达式现在已成为完整表达式，所以我希望临时对象在最坏的情况下继续使用最终临时对象在最好的情况下，或者只是依赖的。然而，似乎所有的中间临时文件都被销毁了，导致临时文件的生命周期延长，并带有悬垂的引用/指针。

我相信这个问题会变得更加相关，因为我们有可用的右值引用，而不仅仅是 const 引用。

所以我的问题是，为什么会这样？是否没有用于延长相关右值生命周期的用例？或者这背后有深思熟虑？

这是我的意思的一个例子:

#include <iostream>

struct Y
{
    Y()  { std::cout << " Y construct\n"; }
    ~Y() { std::cout << " Y destruct\n";  }
};

struct X
{
    Y&& y;
    X(Y&& y)
        : y( (std::cout << " X construct\n",
              std::move(y)) ) {}
    ~X() { std::cout << " X destruct\n"; }
    operator Y&() { return y; }
};

void use(Y& y)
{
    std::cout << " use\n";
}

int main()
{
    std::cout << "used within fn call\n";
    use(X(Y()));
    std::cout << "\nused via life extention\n";
    auto&& x = X(Y());
    use(x);
}

输出:

used within fn call Y construct X construct use X destruct Y destructused via life extention Y construct X construct Y destruct use X destruct

Demo

Answer 1

生命周期延长规则旨在:

• 防止临时对象超出其创建范围；
• 允许编译器静态确定生命周期延长何时发生以及延长的生命周期何时结束。

否则，生命周期延长会产生运行时成本，指针或引用的每次初始化都必须增加与临时对象关联的引用计数。如果这是您想要的，请使用 std::shared_ptr。

在您的示例中，X::X(Y&&) 构造函数可以在另一个翻译单元中定义，因此编译器甚至可能无法在翻译时告诉它 存储 对传入的临时对象的引用。程序不应该根据函数是在这个翻译单元还是另一个翻译单元中定义而表现不同。即使编译器可以看到 X::X 的定义，原则上 X::y 的初始化程序也可能是一个任意复杂的表达式，它可能会或可能不会实际产生在 xvalue 中引用与参数 y 相同的对象。尝试决定潜在的不可决定的决策问题不是编译器的工作，即使在对人类显而易见的特殊情况下也是如此。