将const引用返回给本地对象时到底发生了什么？

Question

struct A {
    A(int) : i(new int(783)) {
        std::cout << "a ctor" << std::endl;
    }

    A(const A& other) : i(new int(*(other.i))) {
        std::cout << "a copy ctor" << std::endl;
    }

    ~A() {
        std::cout << "a dtor" << std::endl;
        delete i;
    }

    void get() {
        std::cout << *i << std::endl;
    }

private:
    int* i;
};

const A& foo() {
    return A(32);
}

const A& foo_2() {
    return 6;
}

int main()
{
    A a = foo();
    a.get();
}

我知道,返回对本地值的引用是不好的.但是,另一方面,const引用应该延长临时对象的生命周期.

此代码生成UB输出.所以没有生命延伸.

为什么？我的意思是有人可以解释一下子发生什么事吗？

我的推理链在哪里出错？

FOO():

1. A(32) - ctor

2. return A(32) - 创建一个对本地对象的const引用并返回

3. A = foo(); - a由foo()返回值初始化,返回值超出范围(表达式外)并被销毁,但a已经初始化;

(但实际上析构函数在复制构造函数之前被调用)

FOO_2():

1. 返回6 - 隐式创建类型A的临时对象,创建对该对象的const引用(延长其生命周期)并返回

2. A = foo(); - a由foo()返回值初始化,返回值超出范围(表达式外)并被销毁,但a已经初始化;

(但实际上析构函数在复制构造函数之前被调用)

Answer 1

在语言规范中明确规定了每个特定上下文的临时生命周期扩展规则.而且它说

12.2临时物体

5第二个上下文是指引用绑定到临时引用.[...]函数返回语句(6.6.3)中返回值的临时绑定将持续存在,直到函数退出.[...]

您的临时对象在函数退出时被销毁.这发生在收件人对象的初始化开始之前.

你似乎认为你的临时生活应该比这更长寿.显然,您正在尝试应用规则,该规则表明临时应该存在直到完整表达式结束.但该规则不适用于在函数内部创建的临时数.这种临时工的生命周期由他们自己的专门规则决定.

如果有人试图使用返回的引用,则您foo和您的foo_2产品都会产生未定义的行为.

Answer 2

您误解了“直到函数退出”。如果您确实想使用 const 引用来延长对象的寿命foo，请使用

A foo() {
    return A(32);
}
int main() {
    const A& a = foo();
}

如果您希望按照您期望的方式扩展内容，则必须从foo value返回，然后使用 const 引用来引用返回值。

正如 @AndreyT 所说，该对象在具有const &. 您希望您的对象能够在 . 之外继续存在 ，因此foo您不应该在. 第一次提到应该是 in ，因为这是应该使对象保持活动状态的函数。const &&foofooconst &main

您可能认为此按值返回代码很慢，因为返回中似乎存在 A 的副本，但这是不正确的。在大多数情况下，编译器只能在其最终位置（即在调用函数的堆栈上）构造 A 一次，然后设置相关引用。