为什么指针的这个引用是右值？答案

【问题标题】：Why is this reference of a pointer a rvalue?为什么指针的这个引用是右值？
【发布时间】：2017-02-14 09:17:02
【问题描述】：

我有以下基类和继承类：

// Abstract base class Manager.
class Manager
{
public:
  Manager(Task*& _task);
protected:
  // Reference of a pointer to the current task.
  Task*& task;
};

// Abstract base class Task.
class Task
{
  virtual task_rcodes_t run() = 0;
protected:
  uint8_t task_id;
};

// Still abstract class Special_Task.
class Special_Task : public Task
{
public:
  Special_Task();
};

// Class Special_Manager.
class Special_Manager : public Manager
{
public:
  Special_Manager();
protected:
  // Pointer to the current special task.
  Special_Task* task;
};

这个想法是让任务指针为0，以检测当前没有任务在运行。为了共同访问 Task 和 Special_Task 指针，它们通过指针引用传递。

为什么我会收到错误消息： “从 'Special_Task*' 类型的右值对类型 'Task&' 的非常量引用的初始化无效” 结合： “无法解析符号‘经理’”

对于 Special_Manager 的构造函数：

// Constructor Manager
Manager::Manager(Task*& _task) : task (_task)
{}

// Constructor Special_Manager
Special_Manager::Special_Manager() : Manager(task), task (0)
{}

既然 Special_Task* 任务是一个普通的（指针）变量，我不明白为什么它被认为是一个右值？

谢谢！

【问题讨论】：

因为它不是左值，因为你不能分配给引用。
类Special_Manager();里面的Manager_Special是什么？？？
那是构造函数。我更正了类名中的输入错误。
在这种情况下，您没有理由不能生成正确的minimal reproducible example。为什么不删除与问题无关的部分代码？您是否尝试将其减少到最小的测试用例？
合适的 MCVE 示例：godbolt.org/g/YVxyKH - 看看如何编译它以给出（或多或少）您所询问的错误？我很想知道您是如何得到您声称的确切错误的。

标签： c++ pointers pass-by-reference rvalue

【解决方案1】：

既然 Special_Task* 任务是一个普通的（指针）变量，我不明白为什么它被认为是一个右值？

任何左值都可以通过隐式转换转换为右值。 task 是一个左值，因为它是“范围内的变量名...”（请参阅cppreference on value categories），并且在您的示例中它被转换为右值。

但在这种情况下，整个左值/右值的事情在很大程度上是一个红鲱鱼。问题是您试图将一种类型的指针分配给另一种类型的指针引用，如错误消息所述：

从右值'Special&UnderBar;Task*'类型的非常量引用'Task*&'类型的初始化无效

（顺便说一句，我很想知道究竟是什么编译器/代码给了你这个消息。我尝试过的所有版本的 gcc 都给出了：'Task 类型的非常量引用的无效初始化*&' 来自 'Task*' 类型的右值）。

即使Special_Task 是Task 的派生类型，您也不能这样做。它们各自的指针类型不是子类型； Special_Task * 不是Task *，因此不能为Task *& 变量分配Special_Task *。（Special_Task * 可以隐式转换为 Task * 可能会导致一些混淆，但是，重要的是要注意，在这种情况下，结果指针是右值，而不是左值，这解释了后面的错误消息） .

为了说明为什么不能将Special_Task * 分配给Task *& 变量，请考虑以下示例：

// Other_Task is a second derived class of Task:
class Other_Task : public Task { /* ...  */ }

Special_Task st;
Special_Task *p = &st; // ok, p points to st

Task *& tp = p; // if it were allowed: tp references p

Other_Task ot;
tp = &ot;       // now, p points to ot - which is the wrong type

上面的例子说明了为什么不能直接将Special_Task * 分配给Task *& 变量。因此，在您的代码中，Special_Task * 被隐式转换为 Task * 并成为一个右值，它也不能分配给非常量引用。该示例还说明了为什么 const 引用是可以的：它会阻止导致 p 指向错误类型的对象的赋值。

回到你的问题：鉴于Manager 中的task 没有必要作为引用，简单的解决方法是将其声明更改为一个简单的指针：

Task* task;

并更改构造函数：

Manager(Task* _task);

另一种解决方案（虽然我不推荐）是将类型更改为 const 引用：

Task * const & task;

Manager(Task* const & _task);

哦，还有一件事：

Special_Manager::Special_Manager() : Manager(task), task (0)

这会将task 的未初始化值传递给Manager 构造函数，然后然后将task 初始化为0。相反，您应该编写：

Special_Manager::Special_Manager() : Manager(0), task (0)

【讨论】：

“如错误消息所述” 不，如果您查看问题的 Markdown，您会发现这是格式错误。 OP 没有逃脱*。
@LightnessRacesinOrbit 谢谢，已修复。在另一个错误消息中也有另一个丢失的*（不知何故），我也修复了这个问题。书面内容适用于实际的错误信息（即答案代表）。
更改为 const 不允许我在执行期间分配 task = 0，对吗？或者，我可以按照您的说法在 Manager 类中使用普通的 Task 指针，避免在 Special_Manager 中使用额外的 Special_Task 指针，如果需要 Special_Task 的功能，只需对 Task 指针使用 reinterpretcast！？
@nubert 1/task(0) 不是问题（您应该忽略您由于某种原因已经接受的答案）。 task(0) 是task 在Special_Manager 中的初始化，它是Special_Task * 类型，这是完全允许的。您无需更改它，将其更改为 const * 在这里无济于事。 2/ 您可以使用reinterpret_cast，但一般问题表明您的设计是错误的：我会将Task 中的task 字段替换为getTask() 虚拟成员函数@987654363 @ 可以覆盖。如果您需要帮助，请提出另一个问题。
@davmac task_id 只是用于识别任务，因为我在没有可用运行时信息的 MCU 上运行。此外，不支持 C++11，所以我想改变我的设计以避免 Special_Task 中的额外任务指针，从而避免将它作为右值引用传递解决了我的问题。谢谢！

【解决方案2】：

错误在这里：

Special_Manager::Special_Manager() : Manager(task), task (0)
{}

0 被视为rvalue 或int&&，被强制转换为Task*&& 的类型。这是可能的，因为0 被认为是指向指针的可转换值的有效形式。但是因为构造函数只接受Task*&，它不能采用值0的强制转换形式，因此编译器会拒绝代码。

如果您要创建 const Task*& 类型的构造函数参数，那么代码将编译，因为 const Task*& 与 Task*&& 的类型兼容。

【讨论】：

该错误与0无关。从代码中删除task (0)，您仍然会得到相同的编译器错误。
另外：如果您要使构造函数参数类型为 const Task*& - 是错误的。 Task * const & 是合适的类型。引用本身必须是const。

【解决方案3】：

扩展 davmac 的答案：

如果Y 是X 的子类，则：
- reference-to-X 确实可以引用Y。同样，
- pointer-to-X可以指向Y。
然而，类型 pointer-to-X 和 pointer-to-Y 本身的关联方式与 X 和 @987654330 不同@ 是相关的，所以
- pointer-to-pointer-to-X 不能指向 pointer-to-Y（尽管最后的 指针-to-X 可以指向Y），并且
- reference-to-pointer-to-X 也不能引用 pointer-to-Y。

比较模板实例，尽管X 和Y 的关系std::vector<X> 和std::vector<Y> 根本不相关。

具体来说，reference-to-pointer-to-Task 不能引用 pointer-to-Special_Task。

【讨论】：