为什么非常量引用不能绑定到临时对象？

Question

为什么不允许获取对临时对象的非常量引用，函数 getx() 返回？显然，这是 C++ 标准禁止的，但我对这种限制的目的感兴趣， 而不是对标准的引用。

 struct X
{
    X& ref() { return *this; }
};

X getx() { return X();}

void g(X & x) {}

int f()
{
    const X& x = getx(); // OK
    X& x = getx(); // error
    X& x = getx().ref(); // OK
    g(getx()); //error
    g(getx().ref()); //OK
    return 0;
}

1. 很明显，对象的生命周期不能成为原因，因为 C++ 标准 不禁止 对对象的常量引用。
2. 很明显，上述示例中的临时对象不是常量，因为允许调用非常量函数。例如， ref() 可以修改临时对象。
3. 此外， ref() 允许您欺骗编译器并获得指向此临时对象的链接，从而解决了我们的问题。

此外：

他们说“将一个临时对象分配给 const 引用会延长该对象的生命周期”和“尽管对非 const 引用什么也没说”。我的 附加问题。以下分配是否会延长临时对象的生命周期？

 X& x = getx().ref(); // OK

原文由 Alexey Malistov 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 1

来自 这篇关于右值引用的 Visual C++ 博客文章：

… C++ 不希望您意外修改临时对象，但直接在可修改的右值上调用非常量成员函数是显式的，因此允许…

基本上，您不应该尝试修改临时对象，因为它们是临时对象并且现在随时都会死掉。允许您调用非常量方法的原因是，只要您知道自己在做什么并且明确说明（例如，使用 reinterpret_cast），欢迎您做一些“愚蠢”的事情。但是，如果您将一个临时对象绑定到一个非常量引用，您可以“永远”继续传递它，只是为了让您对对象的操作消失，因为在此过程中您完全忘记了这是一个临时对象。

如果我是你，我会重新考虑我的功能设计。为什么 g() 接受引用，它会修改参数吗？如果不是，请将其设为 const 引用，如果是，您为什么尝试将临时传递给它，您不在乎它是您正在修改的临时吗？为什么 getx() 还是临时返回？如果您与我们分享您的真实场景以及您想要完成的工作，您可能会得到一些关于如何做到这一点的好建议。

违背语言并愚弄编译器很少能解决问题——通常会产生问题。

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编辑：解决评论中的问题：1) `X& x = getx().ref(); // OK x 什么时候会死？` - 我不知道，我不在乎，因为这正是我所说的“违背语言”的意思。该语言说“临时对象在语句结束时死亡，除非它们被绑定到 const 引用，在这种情况下，它们会在引用超出范围时死亡”。应用该规则，似乎 x 在下一条语句的开头已经死了，因为它没有绑定到 const 引用（编译器不知道 ref() 返回什么）。然而，这只是一个猜测。

1. 我清楚地说明了目的：不允许修改临时变量，因为它没有意义（忽略 C++0x 右值引用）。问题“那么为什么我可以调用非常量成员？”是一个很好的答案，但我没有比我上面已经说过的更好的答案了。

2. 好吧，如果我在 X& x = getx().ref(); 中的 x 是正确的—在语句末尾死去，问题就很明显了。

无论如何，根据您的问题和评论，我认为即使是这些额外的答案也不会让您满意。这是最后的尝试/总结：C++ 委员会认为修改临时对象没有意义，因此，他们不允许绑定到非 const 引用。可能还涉及到一些编译器实现或历史问题，我不知道。然后，出现了一些具体的案例，决定不顾一切，仍然允许通过调用非常量方法直接修改。但这是一个例外 - 通常不允许您修改临时文件。是的，C++ 通常就是这么奇怪。

原文由 sbk 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 2

为什么 在 C++ 常见问题解答（我的 粗体字）中讨论：

在 C++ 中，非 const 引用可以绑定到左值，而 const 引用可以绑定到左值或右值，但没有什么可以绑定到非 const 右值。那是 为了保护人们不改变在新值可以使用之前被破坏的临时值的值。例如：

 void incr(int& a) { ++a; }
int i = 0;
incr(i);    // i becomes 1
incr(0);    // error: 0 is not an lvalue

如果允许该 incr(0) 或者一些没有人见过的临时值将被递增，或者更糟糕的是 0 的值将变为 1。后者听起来很傻，但实际上在早期的 Fortran 编译器中存在这样的错误留出一个内存位置来保存值 0。

原文由 Tony Delroy 发布，翻译遵循 CC BY-SA 3.0 许可协议