带有 ref 限定符的 getter 的最佳实践

Question

以下代码会导致未定义的行为：

class T
{
public:
    const std::string& get() const { return s_; }

private:
    std::string s_ { "test" };
}

void breaking()
{
    const auto& str = T{}.get();
    // do sth with "str" <-- UB
}

（因为const&根据我的理解，生命周期延长不适用于此处）。

为了防止这种情况，一种解决方案可能是添加一个引用限定符get()以防止在 LValues 上调用它：

const std::string& get() const & { return s_; }

但是，由于函数现在既是const又是&合格的，因此仍然可以调用get()RValues，因为它们可以分配给const&：

const auto& t = T{};        // OK
const auto& s1 = t.get();   // OK
const auto& s2 = T{}.get(); // OK <-- BAD

防止这种情况的唯一方法（据我所知）是重载get()一个&&不返回引用的-qualified 变体，或者重载= delete它：

const std::string& get() const &  { return s_; }

const std::string& get() const && = delete;       // Var. 1
      std::string  get() const && { return s_; }; // Var. 2

但是，这意味着要实现正确返回（const）引用的 getter 函数，我总是必须提供 Var。1 或 2.，这相当于很多样板代码。

所以我的问题是：是否有更好/更简洁的方法来实现返回引用的 getter 函数，以便编译器可以识别/防止提到的 UB 案例？还是我对问题的理解存在根本性缺陷？

另外，到目前为止，我找不到一个例子，在不处理重载的情况下，添加&到const成员函数会带来任何好处&&……也许任何人都可以提供一个，如果它存在的话？

（我在 MSVC 2019 v142 上使用 C++17，如果这有什么不同的话）

感谢你并致以真诚的问候

Answer 1

目前尚不清楚您正在使用哪些限制。如果这是一个选项，您可以摆脱 getter(s)，并让生命周期扩展完成它的工作：

struct T
{
    std::string s_ { "test" };
};

const auto& str = T{}.s_; // OK; lifetime extended

对于 getter，您可以选择 1. 提供重复的 getter，或者 2. 接受调用者必须小心，不要假设来自临时 getter 的引用仍然有效。如问题所示。

您可以保留私有访问权限，同时仍然可以通过使用共享所有权轻松进行生命周期管理：

class T
{
    std::shared_ptr<std::string> s = std::make_shared<std::string>("test");
public:
    // alternatively std::weak_ptr
    const std::shared_ptr<const std::string>
    get() const {
        return s;
    }
};

但您必须考虑运行时成本是否值得这么轻松。