Корректен ли этот код?

Question

[Даниил Демидко]

Я точно знаю что этот код некоректен, ибо возвращает ссылку на временный объект

// Возвращает ссылку на несуществующее значение
const std::string &getLink() {
    // Объект будет уничтожен при выходе из функции
    std::string tmpObject;
   // Возвращаем ссылку на него
   return tmpObject;
}

Но не могу сказать тоже самое по поводу Этого кода:

// Вроде бы тоже самое что и в предыдущем примере
const std::string &link = std::string("test");
// Но у меня есть сомнения

Кто может объяснить мне принципиальную разницу между этими двумя примерами?

Answer 1

[Максим Мосейчук]

В первом случае у вас объект уничтожается раньше ссылки.

Во втором случае время жизни ссылки и объекта одинаково, так что это рабочий пример.

Нет никаких временных объектов. Есть стек и есть куча. Понимание разницы эти двух областей памяти отвечает на 90% вопросов в C++.

Comments

[Армянское Радио]

Откройте для себя стандарт C++ и блог Алены

[Максим Мосейчук]

Армянское Радио, вы мне или автору вопроса?

[Армянское Радио]

fshp, вам. Вы так уверенно заявляете о том, что в C++ нет продления времени жизни объектов, что у меня возникло желание указать вам на этот факт.

[Максим Мосейчук]

Армянское Радио, RVO не везде подтерживается. Если человек только начал изучать язык, то лучше этим голову не забивать.

[Армянское Радио]

fshp, довольно опасный подход. Так иногда джуны, не зная магии _оператора запятая_ генерят такое:

delete foo, bar; //тоже голову не забивали.

[Даниил Демидко]

Армянское Радио, Таки шо, const T &link = , всё таки увеличивает время жизни обьекта?

[Максим Мосейчук]

Даниил Демидко, нет. Он про другой случай. Когда вы из функции возвращаете ссылку на локальный объект, компилятор может вас понять. Это называется RVO. Однако эта оптимизация есть не во всех компиляторах, а в которых есть она может быть отключена. Поэтому использовать ее можно лишь тогда, когда вы осознаете, что делаете.

[Максим Мосейчук]

Армянское Радио, вы меня тыкаете стандартом. И вот что там написано:

"Lifetime of a temporary
Whenever a reference is bound to a temporary or to a subobject thereof, the lifetime of the temporary is extended to match the lifetime of the reference, with the following exceptions:

a temporary bound to a return value of a function in a return statement is not extended: it is destroyed immediately at the end of the return expression. Such function always returns a dangling reference."

[Даниил Демидко]

fshp, спасибо, вот как раз эта фраза из стандарта всё прояснила.
Теперь я понимаю, const auto &link = tempObject(), продлевает его время жизни, а return нет

Answer 2

[Ariox41]

В стандарте есть правило, по которому при создании константной ссылки на автоматически управляемый объект его время жизни расширяется до времени жизни константной ссылки. Однако это не относится к оператору return и есть особое правило для списков инициализации (подробнее тут). Соответственно, в следующем примере функция getRef некорректна, но функция foo реализована корректно.

const std::string &getRef() {
    std::string tmpObject = "123";
    return tmpObject;
}

void foo(){
    const std::string& ref = getRef();
    std::cout << ref; // Выведет 123
}

В любом случае, использование такого подхода не имеет смысла - можно просто полагаться на оптимизацию возвращаемого значения и писать так:

std::string getStr() {
    std::string tmpObject = "123";
    return tmpObject;
}

void foo(){
    std::string str = getStr();
    std::cout << str; // Выведет 123
}

// На крайний случай можно так - это точно корректно, но лучше не нужно - иначе кто-нибудь 
// может случайно удалить const, что приведёт к проблемам. 
void bar(){
    const std::string& ref = getStr();
    std::cout << ref; // Выведет 123
}

Comments

[Vitaly]

Удалите первый пример, плз, он неправильный.
Прочитайте ответ fshp выше, и поймёте почему. Если не верите, то возьмите и откомпилируйте чем-нибудь нормальным, например gcc. Вы даже предупреждение компилятора получите 100%.

[Ariox41]

Vitaly, исправил, хотя пояснение по этому поводу было и раньше. А доверять ответу с фразой "есть только стек и куча" - не самая лучшая идея (в стандарте нет этих терминов).

[Максим Мосейчук]

Ariox41, все термины C и в итоге и C++ основаны на классической архитектуре со стеком. Просто в стандарте это названо "автоматическая память" (automatic storage). Однако на этом основывается практически все - от передачи параметров и времени жизни локальных переменных до механизма обработки исключений.

Но из-за того, что C++ позиционирует себя как переносимый язык, то явно стек в стандарте не упоминается. Потому что компилятор может быть портирован на архитектуру без стека.