Ist das Binden einer Const-Referenz an ein temporäres Unterobjekt in C ein Fehler oder ein erwartetes Verhalten?

Binden einer Const-Referenz an ein temporäres Unterobjekt: Ein Rätsel

Der folgende C-Codeausschnitt zeigt eine Diskrepanz im Verhalten verschiedener Compiler beim Versuch, einen const-Verweis an ein Unterobjekt eines temporären Objekts zu binden:

<code class="cpp">#include <stdio.h>

struct P2d {
    double x, y;
    P2d(double x, double y) : x(x), y(y) {}
    ~P2d() { printf("Destructor called\n"); }
};

P2d center() {
    return P2d(10, 10);
}

int main(int argc, const char *argv[]) {
    const double& x = center().x;  // Bind a reference to temporary's x member
    printf("x = %.18g\n", x); // Expected: 10
    return 0;
}</stdio.h></code>

Bug oder erwartetes Verhalten?

Compiler wie g beenden die Lebensdauer des temporäre P2d-Instanz vor der Eingabe von printf in main, aber der Wert des Doppelelements x bleibt weiterhin erhalten. Dies wird erreicht, indem ein weiteres temporäres Double erstellt wird, um den Wert zu kopieren, anstatt an das Mitglied des ursprünglichen Temporärs zu binden.

Andererseits verlängert Clang korrekterweise die Lebensdauer des P2d-Temporärs, um sie an die der x-Referenz anzupassen, was Folgendes ermöglicht der Destruktor, der nach dem printf in main aufgerufen werden soll.

Diese Diskrepanz wirft die Frage auf: Ist das Verhalten von g ein Fehler oder gemäß dem C-Standard zulässig?

Analyse und Lösung

CWG 1651 bringt Licht in dieses Problem:

Das Binden einer Referenz an ein Unterobjekt sollte die Lebensdauer temporärer Objekte nicht verlängern.

Unter aktuellen Standards können andere Objekte als Skalare, wie z. B. Klassen oder Arrays, die Lebensdauer des temporären Objekts verlängern.

Compiler-Verhalten

• GCC: Verlängert die Lebensdauer nur für Klassen- oder Array-Unterobjekte, basierend auf der CWG 1651-Auflösung.
• Clang: Implementiert bereits die in N3918 beschriebenen Regeln zur Lebensdauerverlängerung. was die Lebensdauer aller temporären Unterobjekte verlängert.

Fazit

Basierend auf dem aktuellen Wortlaut des C-Standards ist das Verhalten von GCC technisch korrekt, während die Implementierung von Clang spiegelt die vorgeschlagenen Änderungen in DR 1651 wider. Es ist wahrscheinlich, dass der Standard überarbeitet wird, um diese Änderung in Zukunft widerzuspiegeln.

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