对临时对象的 const 引用不会延长其生命周期

Question

我有一个从中创建临时对象的类。我可以将 const 引用绑定到这个临时对象，它按预期工作。但是，如果我在这个临时对象上调用一个返回 std::move(*this) 的成员函数，并绑定到这个返回值，它就不会像我预期的那样工作。下面的短代码重现了我的问题并且不言自明。

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <vector>

class myval {
    public:
    std::vector<int> i;
    myval(int i) : i({i}) {}
    myval(const myval& v) = delete;
    myval(myval&& v) : i(std::move(v.i)) {}
    myval&& addone() && {
        i[0]++;
        return std::move(*this);
    }

};

int main()
{
    //Object is moved, works like expected
    const auto moved_value = myval{7}.addone();
    std::cout << moved_value.i[0] << std::endl;

    //Const reference is supposed extend the lifetime of a temporary object
    const auto& u = myval{7};
    //Prints 7, as expected
    std::cout << u.i[0] << std::endl;

    const auto& v = myval{7}.addone();
    //Why does this print 0?
    std::cout << v.i[0] << std::endl;

    return 0;
}

编辑：

1. 考虑到对此的解释，是否有可能完成这项工作以使分配“const auto& v = ....”有效？

2. 为什么下面的作业有效而我的无效？

   const auto& s = std::string("hi")[1];
   std::cout << s;
   

Answer 1

const 引用只会延长函数本地临时对象的生命周期。在行中

const auto& v = myval{7}.addone();

您的参考不绑定到临时。 addone 通过引用返回，这意味着您正在使用左值而不是临时值，因此当完整表达式结束时，您将获得对不再存在的对象的引用。

---

关于编辑。制作

const auto& v = myval{7}.addone();

我会将addone 更改为按值返回

myval addone() && {
    i[0]++;
    return std::move(*this);
}

这将为您提供正确的行为，因为它将对象移动到一个临时对象中，然后您可以延长生命周期。

对于

const auto& s = std::string("hi")[1];
std::cout << s;

你的代码有未定义的行为，不幸的是你得到了你所期望的。您正在执行与上一个示例相同的操作，并且您创建的临时字符串没有生命周期延长。

Answer 2

引用生命周期延长仅在直接应用于前额临时对象时才有效。

应用于引用时没有引用生命周期延长。

myval&& addone() && {
    i[0]++;
    return std::move(*this);
}

返回一个引用。 （右值和左值引用都是引用）

const auto& v = myval{7}.addone();

这不会延长引用的生命周期，因为我们将 const auto& v 绑定到引用，而不是临时的。

---

我们怎样才能让它发挥作用？好吧，重写addone的签名我们得到：

myval addone() && {
    i[0]++;
    return std::move(*this);
}

现在它返回一个纯右值而不是一个引用。

const auto& v = myval{7}.addone();

现在这个引用生命周期延长了。

您的“为什么会这样”跟进是因为未定义的行为可以做任何事情，包括“似乎可以工作”。这不是有效的代码。