函数中的临时对象参数生存期

Question

我已经阅读了几篇关于临时对象生命周期的帖子。 总之，我了解到：

临时在包含它的完整表达式结束后被销毁。

但是这段代码超出了我的预期：

#include <memory> 
#include <iostream> 

void fun(std::shared_ptr<int> sp)
{
    std::cout << "fun: sp.use_count() == " << sp.use_count() << '\n'; 
    //I expect to get 2 not 1
} 

int main()
{
    fun(std::make_shared<int>(5));  

}

所以我认为这里有2个智能指针对象，一个是std::make_shared<int>(5) ，临时的未命名对象，另一个sp是函数内部的局部变量。 所以根据我的理解，临时的不会在完成函数调用之前“死”。 我希望输出为2而不是1.这里有什么问题？

Answer 1

前C ++ 17，如果移动没有被省略，则sp是从临时移动构造的。 在任何一种情况下， sp都是资源的唯一所有者，因此使用计数正确地报告为1.这是过载10） ^†在此参考中 。

虽然临时仍然存在，但如果没有被删除，它处于移动状态并且不再保留任何资源，因此它不会对资源的使用计数产生影响。

从C ++ 17开始，由于保证了复制/移动省略，因此不会创建临时，并且sp就构建到位。

---

^†上述参考文献中的确切措辞：

10）从r构造一个shared_ptr 。 在构造之后， *this包含r的先前状态的副本， r为空并且其存储的指针为空。 [...]

在我们的例子中， r指的是临时的， *this指的是sp 。

Answer 2

c ++有一个奇怪的概念，称为elision。

Elision是一个允许编译器获取两个对象的生命周期并合并它们的过程。 通常人们会说复制或移动构造函数“被省略”，但真正省略的是两个看似不同的对象的身份 。

根据经验，当使用匿名临时对象直接构造另一个对象时，它们的生命周期可以一起消除。 所以：

A a = A{}; // A{} is elided with a
void f(A);
f(A{}); // temporary A{} is elided with argument of f
A g();
f(g()); // return value of g is elided with argument of f

在某些情况下，可以使用返回值来省略命名变量，并且可以将两个以上的对象一起省略：

A g() {
  A a;
  return a; // a is elided with return value of g
}
A f() {
  A x = g(); // x is elided with return value of g
             // which is elided with a within g
  return x;  // and is then elided with return value of f
}
A bob = f(); // and then elided with bob.

上述代码中只存在一个A实例; 它只有很多名字。

在c ++ 17中，情况更进一步。 在此之前，所讨论的对象必须在逻辑上是可复制的/可移动的，并且简单地消除了elision调用构造函数并共享对象标识。

在c ++ 17之后，一些以前被省略的东西（在某种意义上）是“保证省略”，这实际上是另一回事。 “保证省音”基本想法prvalues（东西用来在预临时对象C ++ 17 ）现在是关于如何创建对象抽象的指令。

在某些情况下，临时实例是从它们中实例化的，但在其他情况下，它们仅用于在其他某些地方构建其他对象。

所以在c ++ 17中你应该想到这个函数：

A f();

作为返回如何创建A指令的函数。 当你这样做：

A a  = f();

你说“使用f返回的指令来构造一个名为a的A ”。

同样， A{}不再是临时的，而是指示如何创建A 如果你把它单独放在一行，那么这些指令用于创建一个临时的，但在大多数情况下，逻辑或实际上不存在暂时的。

template<class T, class...Us>
std::shared_ptr<T> make_shared(Us&&...);

这是一个返回有关如何创建shared_ptr<T>指令的函数。

 fun(std::make_shared<int>(5)); 

在这里，您将这些说明应用于fun的agument，其类型为std::shared_ptr<int> 。

在没有恶意编译器标志的前[C ++ 17]中，elision的结果在这里实际上是相同的。 在这种情况下，临时身份与fun的论点合并。

在任何实际情况下，都会有一个引用计数为0的临时shared_ptr ; 声称这是错误的其他答案。 可能发生这种情况的一种方法是，如果你传入编译器执行elision的标志（上面的恶意编译器标志）。

如果确实传入了这样的标志，那么shared_ptr被移动到fun的参数中，并且它的引用计数为0.因此use_count将保持为0。

Answer 3

除了std::shared_ptr的移动构造之外，还有另一个需要考虑的方面：按值传递的函数参数的就地创建。 这是编译器通常所做的优化。 考虑示例性类型

struct A {
   A() { std::cout << "ctor\n"; }
   A(const A&) { std::cout << "copy ctor\n"; }
};

与一个按值获取A实例的函数一起使用

void f(A) {}

当函数参数作为这样的右值传递时

f(A{});

除非使用-fno-elide-constructors显式编译，否则不会调用复制构造-fno-elide-constructors 。 在C ++ 17中，您甚至可以删除复制构造函数

A(const A&) = delete;

因为复制省略是有保证的。 考虑到这一点：作为函数参数传递的临时对象是“在包含它的完整表达式结束后销毁”， 只有在存在临时对象时 ，并且代码片段可能表明存在一个，即使它很容易（并且因为C ++ 17：保证会被优化）。