为什么我可以将流右值引用移动到左值引用中？

Question

据我了解 C++11 引用，我不应该将右值引用绑定到（非常量）左值引用，因为前者可能绑定到临时变量，而后者绝不能绑定到临时的。

但是我发现这种奇怪的行为与临时流对象结合使用（我尽可能减少）

struct Dummy {};
template <typename Stream>
Stream& operator<<(Stream& s, Dummy) {
  return s << ".";          // <- (A)
}

template <typename Stream>
void pass(Stream&& s) {
  std::move(s) << Dummy();  // <- (X)   rvalue->lvalue conversion?
}

#include <fstream>
int main() {
  pass(std::fstream("test",std::ios::out));
}

如果我在(X) 行中写s << Dummy()，C++ 会在(A) 行中抱怨，说

error: invalid initialization of reference of type ‘std::basic_fstream<char>&’ from expression of type ‘std::basic_ostream<char>’

但是，为什么代码（如上所示）编译并按预期工作？ std::move 返回的右值引用应该与表达式s 一样无法绑定到左值引用，但gcc 4.6.1 和gcc 4.7.2 的反应相同。

为什么这种现象似乎只适用于流？当直接将Dummy&& 传递给期望T& 的函数时，无论有无std::move 都会失败。

Answer 1

basic_ostream 的重载为 operator<<，如下所示：

template <typename Elem, typename Traits, typename T>
basic_ostream<Elem, Traits>&
    operator<<(basic_ostream<Elem, Traits>&& sink, const T& val)
{
    return sink << val;
}

这在标准中称为“右值流插入”，第 27.7.3.9 节 [ostream.rvalue]。

它允许从右值basic_ostream 到左值的隐式转换（排序）。专门引入它是为了允许temporary streams to be usable without resorting to tricks。

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至于为什么省略移动时编译失败：

当Stream& operator<<(Stream& s, Dummy) 被调用时，Stream 将是std::fstream，它继承自std::ostream（即basic_ostream<char>）。

它将使用basic_ostream<E, T>& operator<<(basic_ostream<E, T>&, const char*) 重载来插入您的字符串，然后尝试返回该表达式的结果这将是一个ostream。您不能从std::ostream& 隐式向下转换为std::fstream&，因此会出现错误。

您可以通过在其自己的行上返回 s 来解决此问题（它不会被隐式向上转换。）

这对于 move 来说不是问题，因为您通过了我们刚刚发现的右值到左值插入运算符。在该函数内部，流是basic_ostream，Stream 也是，返回类型将匹配。