爲什麼const引用延長rvalues的生命週期？

Question

爲什麼C++委員會決定const引用應該延長臨時對象的生存期？

這個事實已經在網上進行了廣泛的討論，包括這裏在stackoverflow。該權威資源解釋說，這種情況大概是這樣的GoTW：

GotW #88: A Candidate For the 「Most Important const」

什麼是這個語言功能的原理是什麼？它是否已知？

（另一種選擇將是臨時工的壽命沒有任何出處和延伸。）

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我自己的寵物理論的基本原理是，這種行爲可以讓物體隱藏實現細節。通過這條規則，成員函數可以在不改變客戶端代碼的情況下，將值或常量引用返回到已經存在的值。例如，矩陣類可能能夠返回行向量和列向量。爲了最小化副本，根據實現情況（行主專欄和專欄專欄），可以將其中一個或另一個作爲參考返回。無論哪個不能被引用返回，都必須通過複製並返回該值來返回（如果返回的矢量是連續的）。庫編寫者可能希望在未來改變實現方式（行主要vs列專業），並防止客戶編寫強烈依賴於實現是主要行還是列主要的代碼。通過讓客戶接受返回值爲const ref，矩陣類可以返回const refs或值而不會對客戶端代碼做任何改變。無論如何，如果原來的基本原理是已知的，我想知道它。

Answer 1

它是在1993年提出的，其目的是消除綁定到引用時臨時對象的不一致處理。

那時候，沒有RVO這樣的東西，所以簡單地禁止一個臨時引用和一個引用的綁定就是性能問題。

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/1993/N0345.pdf

Answer 2

你不會質疑爲什麼const引用被允許綁定到臨時對象，而只是爲什麼它們延長這些臨時對象的生存期。

考慮以下代碼：

struct A 
{ 
    void foo() const; 
}; 

A bar(); 

const A& a = bar(); 

a.foo();    // (1) 

未定義的行爲如果臨時通過bar()返回的壽命不延長，那麼a任何使用（由線例示（1））將導致。這會使綁定到臨時對象的非參數const引用完全無用。

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EDIT（尋址OP's comment）：

因此，真正的問題應是爲什麼const引用變量（即不是函數參數）被允許結合到臨時。我不知道它的原始理由（Richard Hodges' answer可能是唯一的理由），但它爲我們提供了一個有用的功能。考慮下面的例子：

struct B 
{ 
    virtual void foo() const; 
}; 

B bar(); 

const B& b = bar(); 

b.foo();    // (1) 

這個例子與前一個唯一的區別是，B::foo()是虛擬的。現在，如果我們決定引入一個新類D作爲B的子類，並將bar()的返回類型從B更改爲D，該怎麼辦？

struct B 
{ 
    virtual void foo() const; 
}; 

struct D : B 
{ 
    virtual void foo() const; 
}; 

//B bar(); 
D bar(); 

const B& b = bar(); 

b.foo(); // This will call D::foo() 

// In the end the temporary bound by b will be correctly destroyed 
// using the destructor of D. 

因此，綁定到臨時對象的const引用簡化了利用動態多態對於由值返回的對象的優勢。