为什么const引用会延长右值的生存期？

Question

为什么C委员会决定常量引用应该延长临时人员的寿命？

这个事实已经在网上被广泛讨论过了，包括在stackoverflow上。解释这种情况的权威资源可能是这个GoTW：

GotW#88：“最重要常量”的候选人

这种语言特征的基本原理是什么？知道了吗？

（另一种选择是，临时人员的寿命不会因任何引用而延长。）

我个人最喜欢的理论是，这种行为允许对象隐藏实现细节。有了这个规则，成员函数可以在返回一个值或一个对内部已经存在的值的常量引用之间切换，而不需要对客户端代码进行任何更改。例如，矩阵类可以返回行向量和列向量。为了最小化副本，根据实现（行主和列主），可以将其中一个作为引用返回。不能通过引用返回的任何一个都必须通过复制并返回该值来返回（如果返回的向量是连续的）。库编写者可能希望在将来有余地更改实现（行主调与列主调），并防止客户端编写强烈依赖于实现是行主调还是列主调的代码。通过要求客户端接受返回值作为const ref，矩阵类可以返回const ref或值，而不需要对客户端代码进行任何更改。无论如何，如果最初的原理是已知的，我想知道它。

Answer 1

您不是在质疑为什么const引用被允许绑定到临时对象，而仅仅是为什么它们延长了这些临时对象的生命周期。

考虑这个代码：

struct A
{
    void foo() const;
};

A bar();

const A& a = bar();

a.foo();               // (1)

如果bar（）返回的临时对象的生存期没有延长，那么a的任何用法（如第（1）行所示）都将导致未定义的行为。这将使绑定到临时对象的非参数const引用完全无效。

编辑（回应OP的评论）：

因此，真正的问题应该是为什么允许常量引用变量（不是函数参数）绑定到临时变量。我不知道它最初的理由（理查德·霍奇斯的答案可能是唯一正确的答案），但它为我们提供了一个有用的特性。考虑以下例子：

struct B
{
    virtual void foo() const;
};

B bar();

const B& b = bar();

b.foo();               // (1)

这个例子与前一个例子的唯一区别是B:：foo（）是虚拟的。现在，如果我们决定引入一个新类D作为B的子类，并将bar（）的返回类型从B更改为D？

struct B
{
    virtual void foo() const;
};

struct D : B
{
    virtual void foo() const;
};

//B bar();
D bar();

const B& b = bar();

b.foo(); // This will call D::foo()

// In the end the temporary bound by b will be correctly destroyed
// using the destructor of D.

因此，将常量引用绑定到临时对象简化了对由值返回的对象的动态多态性的利用。

Answer 2

它是1993年提出的。它的目的是消除在与引用绑定时对临时表的不一致处理。

那时，还没有RVO这样的东西，所以简单地禁止将临时绑定到引用会影响性能。

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/1993/N0345.pdf