Странный порядок вызова конструкторов и передача временного обьекта в функцию в качестве неконстантной ссылки

@Undisputed · Регистрация: 10.06.2014

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Есть код

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
//g++  5.4.0
#include <iostream>
 
struct foo
{
    foo(int){std::cout << "int ctor" << std::endl;}
    foo() {std::cout << "default" << std::endl;}
    foo(const foo&){std::cout << "copy" << std::endl;}
    foo& operator=(const foo&){std::cout << "assign by ref" << std::endl; return *this;}
};
 
void bar(foo&)
{
    std::cout << "non const ref arg" << std::endl;
}
 
int main()
{
    bar(foo() = 5);
}

http://rextester.com/IQFWU37401
У меня по нему несколько вопросов:
1. Конструкция foo() = 5 генерирует временный объект, а временный обьект в функцию по ссылке можно передавать только если эта ссылка константная. Каким образом функция bar в данном коде принимает ссылку на временный обьект? Ведь ссылка то не константная!

2. Вызов конструктора, который принимает (int). Как такое происходит? Я бы понял если было бы написано foo f = 5; но тут написанно foo() = 5, то есть синтаксис, в котором вызывается конструктор по умолчанию. По идее этот код не должен компилироваться, потому что ведь выражение парсится справа на лево. То есть левосторонний объект foo() ещё не создан, а int конструктор почему то вызывается так, как будто этот объект создан(иначе в результате конструктор по умолчанию был бы вызван первым)

3. Порядок вызова конструкторов.
int ctor
default
assign by ref

Итого сработало 3 конструктора:
Тот что сработал первым думаю станет понятно почему если поможете разобраться с вопросом из п.2
Тот что сработал вторым - полагаю это при создании временного foo() который слева от 5

Но каким боком здесь оператор копирования присваиванием? Ведь он вызывается тогда, когда уже объект перемешается по ссылке в функцию. То есть данный конструктор не должен быть вызван т.к объект мы не создаём а передаём ссылку в функцию, но даже если по каким то соображениям нужно бы было вызвать конструктор, то уж точно не копирования с присваиванием т.к для передачу в функции используются конструкторы с круглыми скобками.

Надеюсь что кто нибудь поможет разобраться с этим...

Добавлено через 11 минут
А вот в этом коде создаётся 2 обьекта но вызывается три конструктора! В чем дело?

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
//g++  5.4.0
 
#include <iostream>
 
struct foo
{
    int n;
    foo(int){std::cout << "int ctor" << std::endl;}
    foo() {std::cout << "default" << std::endl;}
    foo(const foo&){std::cout << "copy" << std::endl;}
    foo(foo&&){std::cout << "moved" << std::endl;}
    foo& operator=(const foo&){std::cout << "assign by ref" << std::endl; return *this;}
};
 
int main()
{
    foo f;
    f = 5;
}

@dawn artist · 09.07.2017, 22:20

Сообщение от Undisputed

2. Вызов конструктора, который принимает (int). Как такое происходит?

В выражении foo() = 5, foo(int) вызывается для 5, конструктор без аргументов вызывается для foo() а потом вызывается оператор присваивания.

@hoggy · 09.07.2017, 22:23

Сообщение от Undisputed

2. Вызов конструктора, который принимает (int). Как такое происходит?

C++
1
bar(foo() = 5);

рассмотрим поближе:

C++
1
foo() = 5

здесь обычным дефолтным конструктором создается временный объект,
которому присваивается циферка 5.

класс не умеет присваивать циферки,
зато умеет с них строится.

поэтому циферка 5 приводится к типу класса:

C++
1
foo() = foo(5)

далее отрабатывает оператор присвоения,
который возвращает обычную ссылку,
которую принимает bar

@dawn artist · 09.07.2017, 22:23

Сообщение от Undisputed

Каким образом функция bar в данном коде принимает ссылку на временный обьект?

А в функцию bar временный объект и не передаётся. )

@TheCalligrapher · 09.07.2017, 22:27

Сообщение от Undisputed

1. Конструкция foo() = 5 генерирует временный объект, а временный обьект в функцию по ссылке можно передавать только если эта ссылка константная. Каким образом функция bar в данном коде принимает ссылку на временный обьект? Ведь ссылка то не константная!

Нет такого правила "временный обьект в функцию по ссылке можно передавать только если эта ссылка константная" и никогда не было.

Есть правило "rvalue по обычной ссылке можно передавать только если эта ссылка константная". Например, выражение foo() порождает rvalue и передать его результат в функцию по обычной ссылке можно было бы только если бы эта ссылка была константной. "Временные объекты" часто попадают в это правило потому, что выражения, формирующие временные объекты, сами по себе обычно являются rvalue. Например, foo() - это rvalue.

Но у вас в коде в bar() передается не foo(), а foo() = 5. Результат foo() = 5 - это результат оператора присваивания. А он у вас уже возвращает lvalue типа int. Так как это lvalue, его можно передавать по неконстатной ссылке. А то, что это lvalue ссылается на временный объект никакой роли не играет.

Сообщение от Undisputed

2. Вызов конструктора, который принимает (int). Как такое происходит? Я бы понял если было бы написано foo f = 5; но тут написанно foo() = 5, то есть синтаксис, в котором вызывается конструктор по умолчанию. По идее этот код не должен компилироваться, потому что ведь выражение парсится справа на лево. То есть левосторонний объект foo() ещё не создан, а int конструктор почему то вызывается так, как будто этот объект создан(иначе в результате конструктор по умолчанию был бы вызван первым)

Конструктор вызывается для правой части присвавивания. Ваш код эквивалентен foo() = foo(5). Вот в правой части вы и видите ваш конструктор, который принимает (int).

Оператора присваивания для правой части типа int у вас в коде нет вообще. Поэтому этот код компилируется через преобразование правой части к foo при помощи вашего же конструктора преобразования.

Сообщение от Undisputed

3. Порядок вызова конструкторов.
int ctor
default
assign by ref

Итого сработало 3 конструктора:

Это где тут 3 конструктора??? Я вижу только два срабатывания конструкторов.

Сообщение от Undisputed

Тот что сработал первым думаю станет понятно почему если поможете разобраться с вопросом из п.2
Тот что сработал вторым - полагаю это при создании временного foo() который слева от 5

Но каким боком здесь оператор копирования присваиванием? Ведь он вызывается тогда, когда уже объект перемешается по ссылке в функцию.

Что за белибреда? Вы сами написали в коде опертор присваивания: foo() = 5. Вот он и вызывается!

@hoggy · 09.07.2017, 22:28

Сообщение от Undisputed

А вот в этом коде создаётся 2 обьекта но вызывается три конструктора! В чем дело?

тоже самое как и в первом случае:

C++
1
2
foo f;
f = foo(5);

Добавлено через 57 секунд

Сообщение от TheCalligrapher

Нет такого правила "временный обьект в функцию по ссылке можно передавать только если эта ссылка константная" и ниеогда не было.

временный объект это не rvalue?

@dawn artist · 09.07.2017, 22:29

Сообщение от TheCalligrapher

Результат foo() = 5 уже lvalue типа int.

Типа foo&.

@TheCalligrapher · 09.07.2017, 22:41

Сообщение от TheCalligrapher

Но у вас в коде в bar() передается не foo(), а foo() = 5. Результат foo() = 5 - это результат оператора присваивания. А он у вас уже возвращает lvalue типа int.

Поправка: А он у вас уже возвращает lvalue типа foo.

Сообщение от hoggy

временный объект это не rvalue?

Rvalue, rvalue и т.п. - это не свойства объектов. Это свойства выражений, дающих нам доступ к объекту. Два разных выражения могут давать нам доступ к одному и тому объекту и как к lvalue, и как к rvalue.

Никто не запрещает вам доступаться к временному объекту, как к lvalue, если вы сформируете соответствующее выражение, обеспечивающее такой доступ. Сама суть понятия "объект" в С++ ("область в хранилище") говорит, что к объекту, при желании, всегда можно получить lvalue-доступ (разве что битовые поля являются исключением).

@Undisputed · 09.07.2017, 22:51 **[ТС]**

Всем большое спасибо за ответы, вроде разобрался с вашей помощью!

Но с передачей в функцию аргумента не до конца понял, это похоже на обман компилятора.
Несмотря на то что operator = возвращает ссылку на foo и это полностью соответствует сигнатуре функции bar, тем не менее, он все же rvalue, и если фактически передать тот же самый объект который формируется как rvalue, но только иным образом, то ведь не скомпилируется код!

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
//g++  5.4.0
 
#include <iostream>
 
struct foo
{
 
};
 
void bar(foo&){}
 
int main()
{
    bar(foo());
}

То есть делаем одно и то же (конечный результат одинаковый), но в одном случае работает а в другом нет. Похоже на игру слов с компилятором

@dawn artist · 09.07.2017, 23:03

Сообщение от Undisputed

тем не менее, он все же rvalue

rvalue (если ещё точнее, prvalue) являются результаты вызовов функций, возвращающих не ссылку.
Результат вызова функции, возвращающей lvalue-ссылку является lvalue.

operator=() возвращае lvalue-ссылку.

Добавлено через 5 минут
Если хочешь запретить вызывать operator=() у временных объектов, добавь к нему нужный ref qualifier.

@hoggy · 09.07.2017, 23:04

Сообщение от Undisputed

void bar(foo&){}

Сообщение от Undisputed

bar(foo());

функция принимает обычную ссылку.
foo() - это prvalue.
выражение, которое даёт доступ к "чисто pvalue",
ну или к "реально временному объекту", если попроще.

а pvalue к обычной ссылке не биндится.
только к константной.

@TheCalligrapher · 09.07.2017, 23:06

Сообщение от Undisputed

То есть делаем одно и то же (конечный результат одинаковый), но в одном случае работает а в другом нет. Похоже на игру слов с компилятором

Ну преграды на привязывание обычной неконстантной ссылки к временному объекту - они сами по себе несколько искусственные. Почему константную ссылку привязывать можно, а неконстантную - нельзя? Понятно, что тут запросто можно наткнуться на проблемы с временем жизни привязанного объекта, но на такие же проблемы можно наткнуться и с константной ссылкой.

В общем, идея заключается в том, что привязать обычную неконстантную ссылку к временному объекту можно, но для этого надо сознательно сделать дополнительные телодвижения. Вот вы их и сделали. Правда, бессознательно.

@Undisputed · 09.07.2017, 23:14 **[ТС]**

TheCalligrapher,
Ну по стандарту константная ссылка на временный объект продлевает время жизни этого объекта до тех пор, пока жива эта ссылка. Поэтому если явно не стрелять себе в ногу манипулируя адресами думаю проблем быть не должно т.к есть гарантии, что такой объект можно читать безопасно. Но про неконстантные ссылки на временные объекты все что я слышал это UB

@TheCalligrapher · 09.07.2017, 23:24

Сообщение от Undisputed

Ну по стандарту константная ссылка на временный объект продлевает время жизни этого объекта до тех пор, пока жива эта ссылка.

Во-первых, это относится лишь к четко очерченному узкому набору контекстов. Во-вторых, если бы не существовало ограничения на привязку неконстантных ссылок к rvalue, это правило для временным объектов можно было бы распространить и на них.

Сообщение от Undisputed

Поэтому если явно не стрелять себе в ногу манипулируя адресами думаю проблем быть не должно т.к есть гарантии, что такой объект можно читать безопасно.

Для того, чтобы, например, сохранить такую константную ссылку в другой, долгоживущей, константной ссылке, совсем не надо манипулировать адресами. При желании, UB получается запросто, без каких-либо "хакерских" манипуляций.

Сообщение от Undisputed

Но про неконстантные ссылки на временные объекты все что я слышал это UB

Не знаю, где вы могли такое услышать - это совершенно не верно. Никакого UB в этом нет.

@hoggy · 09.07.2017, 23:25

Сообщение от Undisputed

Но про неконстантные ссылки на временные объекты все что я слышал это UB

нет никакого UB.

способ, который вы использовали
в самом нулевом посте - вполне себе законный.

что касается слухов, которые вы там слышали:
вероятно имелось ввиду,
что нельзя срисовать обычную ссылку с rvalue.
вот это - не по стандарту.

православные компиляторы (gcc например)
просто откажутся такое компилировать.

вижуал-студийный компилятор скушает.
но сделает предупреждение:
"задействовано нестандартное расширение компилятора".

что касается UB - все законно.
вам в любом случае нужно иметь ввиду,
временный объект сдохнет сразу же,
как только закончится породившее его выражение.
если только он не был прибинден к константной ссылке в той же области видимости,
что и породившее его выражение.

@Undisputed · 09.07.2017, 23:34 **[ТС]**

TheCalligrapher,
А вот это разве не UB?
Создание не константной ссылки на временный объект

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
//g++  5.4.0
 
#include <iostream>
 
int getNum()
{
    return 100;
}
 
int main()
{
    int& n = const_cast<int&>((const int&)(getNum()));
    std::cout << n;
}

@hoggy · 10.07.2017, 01:39

Сообщение от Undisputed

А вот это разве не UB?

UB.

у вас там создается временная константная ссылка,
которая биндит временный объект.
и успешно продливает его жизнь.

вот только, когда все выражение завершается,
завершается время жизни и этой самой временной константной ссылки.
она дохнет.
дохнет и связанный с нею временный объект.

не константная ссылка по итогу смотрит на трупик.

Добавлено через 2 минуты
к тому же, вот здесь:

C++
1
 const_cast<int&>((const int&)(getNum()));

константность снимается с объекта,
который изначально был рожден константным.
а это уже - есть UB

нельзя снимать константность с объектов,
рожденных константными.

@TheCalligrapher · 10.07.2017, 01:48

Сообщение от Undisputed

А вот это разве не UB?
Создание не константной ссылки на временный объект

Это UB, но совсем не из-за "создания неконстантной ссылки на временный объект". Это UB из-за попытки доступа к объекту после окончания его времени жизни.

Аналогичный пример

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
#include <iostream>
 
int getNum()
{
    return 100;
}
 
int main()
{
    const int &cn = getNum();
    int &n = const_cast<int &>(cn);
    std::cout << n  << std::endl;
}

тоже создает неконстантную ссылку на временный объект, но никакого UB не содержит.

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от hoggy

константность снимается с объекта,
который изначально был рожден константным.
а это уже - есть UB
нельзя снимать константность с объектов,
рожденных константными.

Это почему это? Снимать константность всегда можно было с чего угодно и как угодно. Модифицировать константный объект нельзя, даже после снятия константности со ссылки, ибо это UB. Но пока попыток модификации нет, снятие константности само по себе никакого UB не порождает.

@rat0r · 18.02.2018, 02:09

Сообщение от hoggy

константность снимается с объекта,
который изначально был рожден константным.

Где вы нашли рождение константного объекта?

@hoggy · 18.02.2018, 13:55

Сообщение от TheCalligrapher

Но пока попыток модификации нет, снятие константности само по себе никакого UB не порождает.

верно. но важно понимать:
что такое "попытка модификации"?

допустим у класса есть не константный метод.
значит, теоретически, внутри этого метода
может быть модификация объекта.

вопрос:
1.
запуск такого метода для объекта рожденного константным - есть UB?
2.
или операции непосредственно записи в память объекта - есть UB?

формально - правильный ответ 2.
но на практике - правильный ответ 1.

копилятор вправе закладываться на неизменность состояния объекта рожденного константным.
что произойдет при запуске неконстантного метода - хз.
он не телепат, но будет считать что объект не изменился.
и вот здесь на практике мы находимся в ситуации,
когда нам никто уже ничего не гарантирует - UB

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
bool foo(class some&);
 
...
 
const some obj;
some& ref = const_cast<some&>(obj);
 
foo(ref);  //<--- отсутствие гарантий корректной работы - есть UB.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
SDL3 для Web (WebAssembly): Реализация движения на Box2D v3 - трение и коллизии с повёрнутыми стенами 8Observer8 20.02.2026 Содержание блога Box2D позволяет легко создать главного героя, который не проходит сквозь стены и перемещается с заданным трением о препятствия, которые можно располагать под углом, как верхнее. . .	Конвертировать закладки radiotray-ng в m3u-плейлист damix 19.02.2026 Это можно сделать скриптом для PowerShell. Использование . \СonvertRadiotrayToM3U. ps1 <path_to_bookmarks. json> Рядом с файлом bookmarks. json появится файл bookmarks. m3u с результатом. # Check if. . .	Семь CDC на одном интерфейсе: 5 U[S]ARTов, 1 CAN и 1 SSI Eddy_Em 18.02.2026 Постепенно допиливаю свою "многоинтерфейсную плату". Выглядит вот так: https:/ / www. cyberforum. ru/ blog_attachment. php?attachmentid=11617&stc=1&d=1771445347 Основана на STM32F303RBT6. На борту пять. . .	Камера Toupcam IUA500KMA Eddy_Em 12.02.2026 Т. к. у всяких "хикроботов" слишком уж мелкий пиксель, для подсмотра в ESPriF они вообще плохо годятся: уже 14 величину можно рассмотреть еле-еле лишь на экспозициях под 3 секунды (а то и больше),. . .
И ясному Солнцу zbw 12.02.2026 И ясному Солнцу, и светлой Луне. В мире покоя нет и люди не могут жить в тишине. А жить им немного лет.	«Знание-Сила» zbw 12.02.2026 «Знание-Сила» «Время-Деньги» «Деньги -Пуля»	SDL3 для Web (WebAssembly): Подключение Box2D v3, физика и отрисовка коллайдеров 8Observer8 12.02.2026 Содержание блога Box2D - это библиотека для 2D физики для анимаций и игр. С её помощью можно определять были ли коллизии между конкретными объектами и вызывать обработчики событий столкновения. . . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Загрузка PNG с прозрачным фоном с помощью SDL_LoadPNG (без SDL3_image) 8Observer8 11.02.2026 Содержание блога Библиотека SDL3 содержит встроенные инструменты для базовой работы с изображениями - без использования библиотеки SDL3_image. Пошагово создадим проект для загрузки изображения. . .

@Undisputed 901 / 478 / 93 Регистрация: 10.06.2014 Сообщений: 2,700
	09.07.2017, 23:14 [ТС]
	TheCalligrapher, Ну по стандарту константная ссылка на временный объект продлевает время жизни этого объекта до тех пор, пока жива эта ссылка. Поэтому если явно не стрелять себе в ногу манипулируя адресами думаю проблем быть не должно т.к есть гарантии, что такой объект можно читать безопасно. Но про неконстантные ссылки на временные объекты все что я слышал это UB 0

Странный порядок вызова конструкторов и передача временного обьекта в функцию в качестве неконстантной ссылки

Решение