C++11：防止对象被分配给引用

Question

有没有办法创建一个类型 A 这样：

给定：

A f(...);

然后：

两者 auto&& a = f(...); 和 const auto& a = f(...); 给出编译错误？

原因是在这种情况下， A 是一个表达式模板，其中包含对临时变量的引用（作为 f 的参数提供），所以我不希望该对象的生命周期超出了当前表达式。

请注意，我可以通过将 A 的复制构造函数设置为私有并将 f(.. .) A 的朋友（如果需要）。

代码示例 （ideone 链接）：

#include <iostream>
#include <array>

template <class T, std::size_t N>
class AddMathVectors;

template <class T, std::size_t N>
class MathVector
{
public:
  MathVector() {}
  MathVector(const MathVector& x) 
  { 
    std::cout << "Copying" << std::endl;
    for (std::size_t i = 0; i != N; ++i)
    {
      data[i] = x.data[i];
    }
  }
  T& operator[](std::size_t i) { return data[i]; }
  const T& operator[](std::size_t i) const { return data[i]; }
private:
  std::array<T, N> data;
};

template <class T, std::size_t N>
class AddMathVectors
{
public:
  AddMathVectors(const MathVector<T,N>& v1, const MathVector<T,N>& v2) : v1(v1), v2(v2) {}
  operator MathVector<T,N>()
  {
    MathVector<T, N> result;
    for (std::size_t i = 0; i != N; ++i)
    {
      result[i] = v1[i];
      result[i] += v2[i];
    }
    return result;
  }
private:
  const MathVector<T,N>& v1;
  const MathVector<T,N>& v2;
};

template <class T, std::size_t N>
AddMathVectors<T,N> operator+(const MathVector<T,N>& v1, const MathVector<T,N>& v2)
{
  return AddMathVectors<T,N>(v1, v2);
}

template <class T, std::size_t N>
MathVector<T, N> ints()
{
  MathVector<T, N> result;
  for (std::size_t i = 0; i != N; ++i)
  {
    result[i] = i;
  }
  return result;
}

template <class T, std::size_t N>
MathVector<T, N> squares()
{
  MathVector<T, N> result;
  for (std::size_t i = 0; i != N; ++i)
  {
    result[i] = i * i;
  }
  return result;
}

int main()
{
  // OK, notice no copies also!
  MathVector<int, 100> x1 = ints<int, 100>() + squares<int, 100>(); 

  // Should be invalid, ref to temp in returned object
  auto&& x2 = ints<int, 100>() + squares<int, 100>(); 
}

Answer 1

给定任何临时对象，在 C++ 中通过将其绑定到 const& 或 && 变量来延长该临时对象的生命周期始终是合法的。最终，如果您正在处理惰性求值等问题，则必须要求用户不要使用 const auto & 或 auto &&。 C++11 中没有任何内容可以让您强行阻止用户这样做。