什么是非 POD 对象的 xvalue 和 prvalue 之间允许的使用或行为差异的示例？

Question

What are rvalues, lvalues, xvalues, glvalues, and prvalues? 很好地概述了右值/左值的分类，最近对该问题的回答之一 (https://stackoverflow.com/a/9552880/368896) 强调了右值“类似于”旧式右值，而新xvalues 允许“类似左值”的行为。

但是，请考虑以下代码：

class X {};
X foo() { return X(); }

int main()
{
    foo() = X(); // foo() is a prvalue that successfully appears on the lhs
}

在此示例中，表达式 foo() 是出现在左侧的纯右值，并接受赋值。

这让我想到了——“xvalues”与“prvalues”不同的逻辑，因为xvalues（它们是glvalues）可以出现在左侧，这个例子似乎被打破了。这里我们有一个纯右值——它不是一个左值——成功地出现在 lhs 上并接受分配。

（注意：在 POD 的情况下，上面的示例将无法编译，因此对于 POD，xvalues 和 prvalues 之间的区别似乎是有道理的。因此，这个问题专门针对非 POD 类型。）

那么，xvalue 和 prvalue 在允许使用或行为上的真正区别是什么，需要将这种区别写入标准？一个不同的例子将是一个很好的替代答案。

附录

Pubby 的评论是正确的。 prvalue 的生命周期由编译器延长，但 xvalue 的生命周期没有。

所以，这里是问题的答案：

考虑以下代码：

// ***
// Answer to question, from Pubby's comment
// ***

class X
{
public:
    X() : x(5) {}
    int x;
};

X foo() { return X(); }
X&& goo() { return std::move(X()); } // terrible coding, but makes the point

int main()
{
    foo() = X();
    X&& x1 = foo(); // prvalue - lifetime extended!  Object resides directly on stack as return value
    X&& x2 = goo(); // xvalue - lifetime not extended.  Object (possibly polymorphic) resides somewhere else.
    x1.x = 6;
    x2.x = 7; // Danger!

    std::cout << x1.x << std::endl; // Just fine
    std::cout << x2.x << std::endl; // prints garbage in VS 2012
}

这展示了纯右值和 xvalue 之间的行为差​​异。除了绑定不同（prvalue vs. xvalue）之外，这里我们有相同的客户端代码。

如示例代码所示，prvalue 的生命周期会自动延长，但 xvalue 的生命周期不会。

还揭示了其他明显的区别：对于纯右值，对象本身作为函数的返回值出现在堆栈上；相应地，因为prvalue的静态类型保证是它的动态类型（见下面的答案），延长它的生命周期是有意义的，可以由编译器来完成。

另一方面，对于 xvalue，对象位于某个未知的任意位置，因此编译器无法轻易延长其生命周期，尤其是考虑到该类型可能是多态的。

感谢您的回答。

Answer 1

对于多态非 pod 类型的 xvalue 表达式，表达式的动态类型在编译时通常是未知的（因此它们上的 typeid 表达式会被求值，而虚函数调用通常不能被去虚拟化）。

对于纯右值，这不适用。动态类型等于静态类型。

另一个区别是decltype(e) 是 xvalues 的右值引用类型和 prvalues 的非引用类型。

另一个区别是，右值到右值的转换不是为纯右值完成的（它们已经是结果会产生的）。这可以通过一些相当奇怪的代码来观察

struct A { 
    int makeItANonPod; 
    A() = default;

  private:
    int andNonStdLayout;
    A(A const&) = default;
};

void f(...);

int main() {
  f(A()); // OK
  f((A&&)A()); // illformed
}

Answer 2

xvalue 和 prvalue 之间的真正区别是什么？ xvalue 是一种右值，可以是 cv 限定的，引用一个对象，并且动态类型等于或不等于静态类型。

const int&& foo();
int&& _v=foo();

没有xvalue，上述函数foo的返回值只能是右值。但是内置类型没有 const rvalue！因此，上面的非常量变量 _v 总是可以绑定 foo() 的返回值，即使我们希望 foo() 返回一个 const 右值。