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 /
Изучаю kubernetes lagorue 13.01.2026 А пригодятся-ли мне знания kubernetes в России?	Сукцессия микоризы: основная теория в виде двух уравнений. anaschu 11.01.2026 https:/ / rutube. ru/ video/ 7a537f578d808e67a3c6fd818a44a5c4/	WordPad для Windows 11 Jel 10.01.2026 WordPad для Windows 11 — это приложение, которое восстанавливает классический текстовый редактор WordPad в операционной системе Windows 11. После того как Microsoft исключила WordPad из. . .	Classic Notepad for Windows 11 Jel 10.01.2026 Old Classic Notepad for Windows 11 Приложение для Windows 11, позволяющее пользователям вернуть классическую версию текстового редактора «Блокнот» из Windows 10. Программа предоставляет более. . .
Почему дизайн решает? Neotwalker 09.01.2026 В современном мире, где конкуренция за внимание потребителя достигла пика, дизайн становится мощным инструментом для успеха бренда. Это не просто красивый внешний вид продукта или сайта — это. . .	Модель микоризы: классовый агентный подход 3 anaschu 06.01.2026 aa0a7f55b50dd51c5ec569d2d10c54f6/ O1rJuneU_ls https:/ / vkvideo. ru/ video-115721503_456239114	Owen Logic: О недопустимости использования связки «аналоговый ПИД» + RegKZR ФедосеевПавел 06.01.2026 Owen Logic: О недопустимости использования связки «аналоговый ПИД» + RegKZR ВВЕДЕНИЕ Введу сокращения: аналоговый ПИД — ПИД регулятор с управляющим выходом в виде числа в диапазоне от 0% до. . .	Модель микоризы: классовый агентный подход 2 anaschu 06.01.2026 репозиторий https:/ / github. com/ shumilovas/ fungi ветка по-частям. коммит Create переделка под биомассу. txt вход sc, но sm считается внутри мицелия. кстати, обьем тоже должен там считаться. . . .

@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