为什么我们不能用右值 volatile int&& 初始化对 const int 的引用？

Question

我写了下面的例子：

#include <iostream>

volatile int&& bar()
{
    return 1;
}

int main()
{
    const int& i = bar(); //error: binding of reference to type 'const int' 
                          //to a value of type 'volatile int' drops qualifiers
}

DEMO

但如果我们将int&& 替换为int，它就可以正常工作：

#include <iostream>

volatile int bar()
{
    return 1;
}

int main()
{
    const int& i = bar(); //OK

}

DEMO

这并不完全清楚。标准所说的是 (8.5.3/5 [dcl.init.ref])：

对类型“cv1 T1”的引用由类型表达式初始化 “cv2 T2”如下：

——如果引用是左值引用并且 初始化表达式

• 是一个左值（但不是位域），并且“cv1 T1”与“cv2 T2”是引用兼容的，或者

• 具有类类型（即 T2 是类类型），其中 T1 与 T2 没有引用相关， 并且可以转换为“cv3 T3”类型的左值，其中“cv1 T1”与 “cv3 T3” 108（通过枚举适用的转换函数选择此转换 （13.3.1.6）并通过重载决议（13.3）选择最好的一个，然后 引用绑定到第一个中的初始化表达式左值 情况和第二种情况下转换的左值结果 （或者，在任何一种情况下，到适当的基类子对象 目的）。

[...]

— 否则，引用应为对 a 的左值引用 非易失 const 类型（即 cv1 应为 const），或引用 应该是一个右值引用。

嗯，在第一个示例中，我们有一个 volatile int&& 类型的右值。 'otherwise' 案例适用于这两个示例。但是5/5 [expr] 说：

如果一个表达式最初的类型是“对 T 的引用”（8.3.2， 8.5.3)，在进一步分析之前将类型调整为 T

所以，本质上我们有一个volatile int 类型的右值而不是volatile int&&，这意味着这两个示例应该以相同的方式工作。

Answer 1

这两种情况的区别在于，在情况1中，引用直接绑定，而在情况2中，它不直接绑定（即引用绑定到一个临时的；定义可以在[dcl.init.ref]的最后一段）。

直接绑定失败，因为 T2 是 volatile-qualified 而 T1 不是（在标准术语中，T1 不是 reference-compatible 与 T2)。

间接绑定成功是因为从bar() 返回的引用初始化临时int 时，临时不是volatile。 （临时的类型为 cv1 T1）。

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看看为什么案例 1 是直接绑定。首先，bar() 在这里是一个 xvalue。参见[basic.lval]/1“调用返回类型为右值引用的函数的结果是一个xvalue”。

来自[dcl.init.ref]/5：

• 如果引用是左值引用并且初始化表达式[是左值]或[具有类类型]

不适用：初始化器是一个 xvalue（不是左值），它是一个引用，所以它没有类类型。

• 否则，引用应为对非易失性 const 类型的左值引用（即 cv1 应为 const），或者引用应为右值引用

这确实适用：const int & 是对非易失性 const 类型的左值引用。顺着这棵树下去：

如果初始化表达式

• 是一个 xvalue（但不是位域）、类纯右值、数组纯右值或函数左值，并且“cv1 T1”与“cv2 T2”引用兼容，或者
• [另一种情况]

那么在第一种情况下，引用将绑定到初始化表达式的值 [...]

这确实适用，因为 bar() 是一个 xvalue。所以引用绑定到 xvalue，这被称为 直接绑定，因为它没有绑定到临时值。

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注意。所有标准参考都来自 C++14 (N3936) 。由于 DR1288，本节从 C++11 更改。