为啥在特殊成员函数中将 r 值绑定到 const 左值引用是非法的？

Posted 2023-03-25

【中文标题】为啥在特殊成员函数中将 r 值绑定到 const 左值引用是非法的？

【英文标题】：Why is it illegal to bind an r-value to a const l-value reference in special member functions?为什么在特殊成员函数中将 r 值绑定到 const 左值引用是非法的？

【发布时间】：2020-12-03 00:31:24

【问题描述】：

对于函数参数，可以将一个右值绑定到一个左值常量引用。 但是，这似乎不适用于特殊的成员函数，例如 C++11 和 C++14 中的复制构造函数和复制赋值运算符。有这样做的动机吗？

使用 C++17 时，可以从 r 值复制构造，但不能复制赋值。 是否有动机为什么这里只更改了复制构造函数的行为？

所有这些都在以下示例中得到了展示：

struct B 
 B() = default;
 B(B const&) = default;
 B(B&&) = delete;
 B& operator=(B const&) = default;
 B& operator=(B&&) = delete;
;

void bar(B const &) 

int main() 
    bar(B); // does work
    B(B); // only works in C++17

    B b;
    b = B; // doesn't work

【参考方案1】：

B(B); 从 C++17 开始工作，因为 mandatory copy elision，完全省略了移动构造；临时对象直接由默认构造函数初始化。

（强调我的）

在以下情况下，编译器必须省略类对象的复制和移动构造，即使复制/移动构造函数和析构函数具有可观察到的副作用。对象直接构建到存储中，否则它们将被复制/移动到。 复制/移动构造函数不需要存在或可访问：

...

在初始化一个对象时，当初始化表达式是一个相同类类型的prvalue（忽略cv-qualification）时 变量类型：

  T x = T(T(f())); // only one call to default constructor of T, to initialize x

注意：上述规则未指定优化：prvalues 和 temporaries 的 C++17 核心语言规范与早期 C++ 修订版的基本不同：不再有临时复制/移动从。描述 C++17 机制的另一种方式是“未实现的值传递”：纯右值被返回和使用，而无需实现临时值。

在 C++17 之前，这是一种优化，B(B); 格式不正确。

这是一个优化：即使它发生并且没有调用 copy/move (since C++11) 构造函数，它仍然必须存在并且可以访问（好像根本没有进行优化），否则程序是错误的

bar(B); 有效，因为bar 只有一个重载，它采用左值引用到const，右值可以绑定到它；这在 C++11 之后没有改变。

b = B; 不起作用，因为选择了重载的移动赋值运算符；即使它被明确标记为delete，它仍然参与重载决议^[1]。对于bar，如果您添加一个以右值引用为的重载

void bar(B&&)=delete;

它会被选中并导致程序格式错误。

---

^[1] 请注意，deleted implicitly declared move constructors 并非如此，它们会被重载决议忽略。 (C++14 起)

overload resolution 忽略已删除的隐式声明的移动构造函数（否则会阻止从右值进行复制初始化）。

【讨论】：

我要补充一点，其他示例不起作用，因为 delete 是在重载决议选择正确的函数之后应用的，即使是从已删除的函数中。添加void bar(B&&)=delete;也会导致编译错误。

还有更多。 “重载决议忽略定义为已删除的默认移动构造函数”（class.copy.ctor）。关于移动分配也是如此。但它在这里不适用，因为移动 ctor 不是默认的（即显式删除）。但是如果你有struct C : B ，你可以从any 右值引用中复制构造和复制赋值C（例如C c; C cc = std::move(c);。我相信C++14也是如此。跨度>

B(B); 不是初始化。为什么在初始化中引用关于复制省略的“规则”？

@LanguageLawyer 为什么不是初始化？不是在初始化一个临时对象吗？而且，应该是什么？

引用说...当初始化表达式是prvalue ...时，AFAIK这个术语（它甚至是一个术语吗？） “初始化表达式”仅在引用中的 T x = T(T(f())); 等声明的上下文中使用 (timsong-cpp.github.io/cppwp/n4659/dcl.init#17)。 B(B); 是 expression-statement，而不是 declaration。