Продление жизни значения константной ссылкой

#cpp #шаблоны_с++ #ссылки #language_lawyer #неопределенное_поведение

Как известно, если rvalue передаётся в некую функцию через константную ссылку, то
время его жизни продлевается. Т. е. в следующем примере оно точно живёт пока выполняется
функция ref_to_ptr. Вопрос в том, насколько долго обязано жить такое значение и допустимо
ли его использование в функции print, либо же это UB с разыменованием потенциально
мусорного указателя?

https://ideone.com/CcacHz

#include 

using namespace std;

template  const T *ref_to_ptr(const T &x)
{
  return &x;
}

void print(const int *val)
{
  cout << *val << endl;
}

int main()
{
  print(ref_to_ptr(42));
  return 0;
}

    

Ответы

Ответ 1

Насколько я понимаю стандарт (цитата):


  ⁴ [...] Temporary objects are destroyed as the last step in evaluating the full-expression
that (lexically) contains the point where they were created. [...]
  
  ⁵ There are three contexts in which temporaries are destroyed at a different point
than the end of the full-expression. [...]
  
  ⁶ The third context is when a reference is bound to a temporary object. 
  The temporary object to which the reference is bound or the temporary object that
is the complete object of a subobject to which the reference is bound persists for
the lifetime of the reference [...] 
  The exceptions to this lifetime rule are:
  
  (6.9) — A temporary object bound to a reference parameter in a function call persists
until the completion of the full-expression containing the call.
  
  (6.10) — The lifetime of a temporary bound to the returned value in a function
return statement is not extended; the temporary is destroyed at the end of the full-expression
in the return statement.


Иными словами: обычно временный объект, на который ссылается ссылка, умирает вместе
со ссылкой. Но если вы передаёте в функцию временный объект как аргумент для ref-параметра,
время жизни этого временного объекта продлевается до конца всего выражения, содержащего
вызов функции.

Это значит, что время жизни параметра x заканчивается в конце строки

print(ref_to_ptr(42));


то есть доступа к «умершему» объекту нет.

Это также, судя по всему, означает, что переписав код следующим образом:

const int *ptr = ref_to_ptr(42);
print(ptr);


вы получите таки undefined behaviour, т. к. время жизни временного объекта, на который
указывает ptr, заканчивается после первой строки!


Ответ 2

Добавлю критерий истины :) - практику. В подтверждение точки зрения @VladD приведу
такой код:

#include 

using namespace std;

template  const T *ref_to_ptr(const T &x)
{
  return &x;
}

class Test
{
public:
    Test()  { cout << "ctor: " << this << endl; }
    ~Test() { cout << "dtor: " << this << endl; }
};

void print(const Test * val)
{
    cout << val << endl;
}

int main()
{
    print(ref_to_ptr(Test()));
    const Test * ptr = ref_to_ptr(Test());
    print(ptr);
    cout << "The end.\n";
    return 0;
}


Сей код ведет себя одинаково в VC++ и в GCC, демонстрируя, что временный объект умирает
уже после вызова print, но сразу же после него.