完善的转发和临时对象的范围

Question

为了实现* 运算符的完美转发，我构建了以下示例。

#include <string>
#include <iostream>

class A {
public:
    std::string name;
    A(const A& _other)  : name(_other.name) {
        std::cout << "Copy-Construct with name: " << name << std::endl;
    }
    A(A&& _other)       : name(std::move(_other.name)) {
        std::cout << "Move-Construct with name: " << name << std::endl;
    }
    A(std::string _name): name(_name) { }
};

A operator*(const A& _lhs, const A& _rhs) {
    std::cout << "Start Operator Copy with: " << _lhs.name << " " << _rhs.name << std::endl;
    A bla(_lhs.name+" "+_rhs.name);
    return bla;
}

A&& operator*(A&& _lhs, const A& _rhs) {
    std::cout << "Start Operator Move with: " << _lhs.name << " " << _rhs.name << std::endl;
    _lhs.name += " "+_rhs.name;
    return std::move(_lhs);
}

int main() {
    A a("a");
    A b("b");
    A c("c");
    A d("d");

    A x = a*b*A("t1")*c*A("t2")*A("t3")*d; 

    std::cout << "Final result is: " << x.name << std::endl;
}

结果如我所愿，特别是只调用了一个移动构造函数，没有调用复制构造函数。

Start Operator Copy with: a b
Start Operator Move with: a b t1
Start Operator Move with: a b t1 c
Start Operator Move with: a b t1 c t2
Start Operator Move with: a b t1 c t2 t3
Start Operator Move with: a b t1 c t2 t3 d
Move-Construct with name: a b t1 c t2 t3 d
Final result is: a b t1 c t2 t3 d

现在我的问题是：这是合法的C++11 代码吗？特别是，我可以依赖第一个临时对象（由 a 和 b 构造）在分号处而不是在那之前离开其范围的事实吗？并且将作为移动引用获得的对象返回为移动引用的构造是否合法？

Answer 1

A&& operator*(const A& _lhs, const A& _rhs) {
    std::cout << "Start Operator Copy with: " << _lhs.name << " " << _rhs.name << std::endl;
    A* bla = new A(_lhs.name+" "+_rhs.name);
    return std::move(*bla);
}

这会创建一个动态分配的对象，因此调用者负责删除它。您的示例未能做到这一点，因此泄漏了内存。这是一个可怕的功能。它应该按值返回，这样会更快，因为您不会在堆上分配对象。

A&& operator*(A&& _lhs, const A& _rhs) {
    std::cout << "Start Operator Move with: " << _lhs.name << " " << _rhs.name << std::endl;
    _lhs.name += " "+_rhs.name;
    return std::move(_lhs);
}

这不会导致内存泄漏，所以不像第一个那样完全明显错误，但它仍然是错误的。如果您使用临时对象调用它，它会返回对同一临时对象的引用，但这可能会导致引用悬空：

A&& c = A("a") * A("b");

引用 c 绑定到由 A("a") 创建的临时对象，但在语句末尾超出范围。任何使用 c 的尝试都有未定义的行为。

两个重载都应该按值返回。

对于左侧是左值而右侧是右值的情况，您可能还需要重载，因为这样可以重用右侧的对象。而且，如果您添加它，您还需要在两个操作数都是右值的情况下进行重载。基本上看std::string是如何定义operator+