std::get 在右值引用元组上的行为是否危险？

Question

以下代码：

#include <tuple>

int main ()
{
  auto f = [] () -> decltype (auto)
  {
    return std::get<0> (std::make_tuple (0));
  };

  return f ();
}

（静默）生成具有未定义行为的代码 - make_tuple 返回的临时右值通过 std::get 和 decltype(auto) 传播到返回类型。因此，它最终返回对超出范围的临时对象的引用。在这里查看https://godbolt.org/g/X1UhSw。

现在，您可能会争辩说我对decltype(auto) 的使用是错误的。但是在我的通用代码中（元组的类型可能是std::tuple<Foo &>）我不想总是复制。我真的很想从元组中提取确切的值或引用。

我的感觉是std::get 的这种过载很危险：

template< std::size_t I, class... Types >
constexpr std::tuple_element_t<I, tuple<Types...> >&& 
get( tuple<Types...>&& t ) noexcept;

虽然将左值引用传播到元组元素上可能是明智的，但我认为右值引用并不适用。

我确信标准委员会对此进行了非常仔细的考虑，但谁能向我解释为什么这被认为是最佳选择？

Answer 1

考虑以下示例：

void consume(foo&&);

template <typename Tuple>
void consume_tuple_first(Tuple&& t)
{
   consume(std::get<0>(std::forward<Tuple>(t)));
}

int main()
{
    consume_tuple_first(std::tuple{foo{}});
}

在这种情况下，我们知道std::tuple{foo{}} 是一个临时的，它将在consume_tuple_first(std::tuple{foo{}}) 表达式的整个持续时间内存在。

我们希望避免任何不必要的复制和移动，但仍将foo{} 的临时性传播到consume。

这样做的唯一方法是让std::get 在使用临时std::tuple 实例调用时返回一个右值引用。

live example on wandbox

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将std::get<0>(std::forward<Tuple>(t)) 更改为std::get<0>(t) 会产生编译错误（如预期）(on wandbox)。

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拥有一个按值返回的get 替代方案会导致额外的不必要的移动：

template <typename Tuple>
auto myget(Tuple&& t)
{
    return std::get<0>(std::forward<Tuple>(t));
}

template <typename Tuple>
void consume_tuple_first(Tuple&& t)
{
   consume(myget(std::forward<Tuple>(t)));
}

live example on wandbox

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但是谁能向我解释为什么这被认为是最佳选择？

因为它启用了可选的通用代码，可以在访问元组时无缝传播临时右值引用。按值返回的替代方法可能会导致不必要的移动操作。