这个 C++ 应该吗？临时绑定参考成员是非法的吗？

Question

我的问题（在此之后，抱歉介绍太长，问题在粗体中）最初受到 Herb Sutters Exceptional C++ 中第 23 条的启发，其中我们找到这样的东西：
<剪>

...
int main()
{
  GenericTableAlgorithm a( "Customer", MyWorker() );
  a.Process();
}

与

class GenericTableAlgorithm
{
public:
  GenericTableAlgorithm( const string& table,
                         GTAClient&    worker );
  bool Process(); 
private:
  struct GenericTableAlgorithmImpl* pimpl_; //implementation
};
class GTAClient
{
   ///...
   virtual bool ProcessRow( const PrimaryKey& ) =0;
   //...
};
class MyWorker : public GTAClient 
{
  // ... override Filter() and ProcessRow() to
  //     implement a specific operation ...
};

现在，我的代码存在以下问题（不，我绝不怀疑 Sutter 先生作为 C++ 专家的能力）：

1. 这样的例子是行不通的，因为 GTAClient& worker 是一个非常量引用，不能临时使用，但是，它可能是预先标准编写的或拼写错误，无论如何，这不是我的观点。
2. 让我想知道的是，即使问题 1. 被忽略，他将如何处理工人参考。
   显然，其目的是让MyWorker在通过GTAClient（多态）接口访问的GenericTableAlgorithm的NVI中使用；这排除了实现拥有 GTAClient 类型的（值）成员，因为这会导致切片等。值语义与多态性不能很好地混合。
   它不能具有 MyWorker 类型的数据成员，因为 GenericTableAlgorithm 不知道该类。
   所以我得出结论，它一定是通过指针或引用使用的，保留了原始对象和多态性。
3. 由于指向临时对象的指针 (MyWorker()) 很少是一个好主意，我假设作者的计划是使用绑定到（const）引用的临时对象的延长生命周期，并存储对象 pimpl_ 中的此类引用指向并从那里使用它。 （注意：GTAClient 中也没有克隆成员函数，这可以使这项工作正常进行；我们不要假设有一个基于 RTTI-typeinfo 的工厂潜伏在后台。）
   在这里（最后！）我的问题是：（如何）可以合法地将临时对象传递给类的引用成员并延长生命周期？

§12.2.5 中的标准（C++0x 版本，但在 C++ 中是相同的，不知道章节号）对生命周期扩展做出了以下例外： “-在构造函数的构造函数初始化程序 (12.6.2) 中，临时绑定到引用 成员 一直持续到构造函数退出为止。”

因此，该对象不能在客户端代码 a.Process(); 的调用中使用，因为 MyWorker() 引用的临时对象已经失效！

现在考虑我自己制作的一个示例来演示该问题（在 GCC4.2 上测试）：

#include ;
使用 std::cout； 
使用 std::endl；

结构体oogie {
 〜oogie（）
 {
  计算<< “~oogie():”<<这个<< “：”<< m_i <<结束；
 }
 oogie(int i_)
  : m_i(i_)
 {
  计算<< “oogie()：”<<这个<< “：”<< m_i <<结束；
 }

 void call() 常量
 {
  计算<< “调用（）：” <<这个<< “：”<< m_i <<结束；
 }
 int m_i;
};

oogie 函数(int i_=100)
{
 返回 oogie(i_);
}

结构体kangoo 
{
 kangoo(const oogie& o_)
 : m_o(o_)
 {
 }

 const oogie& m_o;
};

int main(int c_, char ** v_)
{

 //按预期工作
 const oogie&参考 = 函数（400）；
 //kablewy机器
 kangoo s(func(1000));

 计算<<参考.m_i <<结束；

 //kangoo 引用的 oogie 已经消失了
 计算<< s.m_o.m_i <<结束；

 //好的，ref还活着
 ref.call();
 //调用无效对象
 s.m_o.call();

 返回0；
}

产生输出

oogie():0x7fff5fbff780:400
oogie():0x7fff5fbff770:1000
~oogie():0x7fff5fbff770:1000
400
1000
呼叫（）：0x7fff5fbff780：400
调用（）：0x7fff5fbff770：1000
〜oogie（）：0x7fff5fbff780：400


您可以看到，在 const oogie& 的情况下ref func() 的立即绑定到引用的临时返回值具有所述引用的延长生命周期（直到 main 结束），因此没问题。


但是： 1000-oogie 对象在 kango-s 构建完成后就已经被销毁了。代码有效，但我们在这里处理的是一个不死物体......


所以再次提出问题： 

首先，我是否在这里遗漏了一些东西，并且代码是正确/合法的？。

其次，为什么即使指定了 -Wall，GCC 也不给我任何警告？应该吗？可以吗？

感谢您的宝贵时间， 

马丁

Answer 1

我认为这是一个棘手的部分，不太清楚。就在几天前，也有类似的问题。

默认情况下，当创建临时对象的完整表达式完成时，它们将以与构造相反的顺序销毁。到目前为止，一切都很好并且可以理解，但是随后出现了异常（12.2 [class.temporary]/4,5），事情变得令人困惑。

我不会处理标准中的确切措辞和定义，而是从工程/编译器的角度来处理问题。当函数完成时，堆栈帧被释放（堆栈指针移回到函数调用开始之前的原始位置），在堆栈中创建临时对象。

这意味着临时对象永远无法在创建它的函数中存活下来。更准确地说，它无法在定义它的范围内生存，即使它实际上可以在创建它的完整表达式中生存。

标准中的任何异常都不会超出此限制，在所有情况下，临时变量的生命周期都会延长到保证不超过创建临时变量的函数调用的程度。

Answer 2

本周大师文章的原始版本位于：本周大师#15。

您的部分答案可能来自 Herb 本人，位于 “最重要 const 的候选者” - 将临时值分配给引用的“const”部分确实很重要。

因此，这看起来好像是原始文章中的一个错误。

Answer 3

我始终认为传递地址参数（无论是通过引用还是指针）需要了解所传递事物的生命周期。时期。讨论结束。这似乎只是非垃圾收集/非引用管理环境的一个属性。

这是GC的好处之一。

在 C++ 中，有时生命周期问题可以通过以下方式解决：

X::clone

或通过接口的显式文档，例如：

“由 Y 的实例化器来确保参数 x 中传递的 X 实例在整个生命周期中保持存在Y”

或通过

在接收者的内部显式复制x。

那只是c++。 C++ 添加了对 const 引用的保证很好（而且确实有些必要），但仅此而已。

因此，我认为问题中所示的代码是错误的，并且我认为它应该是：

int main()
{
  MyWorker w;
  GenericTableAlgorithm a( "Customer", w);
  a.Process();
}

Answer 4

我认为当前的 C++ 无法做到这一点。您需要移动语义，该语义将在C++x0。