（传统的，之前的 c++11 左值-）引用如何在 C++ 中工作

Question

指针很容易。有一些内存保存着一个地址。要获得（有意义的）值，取消引用 returns 地址指向的内存中包含的值。

引用以某种方式做一些类似的事情：它们将 "link" 保存到一个临时对象。但是当我分配或使用引用时会发生什么？

#include <iostream>
using namespace std;
int one(){
    return 1;
}
int main()
{
    const int &rone = one();
    cout << &rone << endl;
    return 0;
}

为什么这样做？这个地址是临时对象的地址吗？

sh-4.2# g++ -std=c++11 -o main *.cpp
sh-4.2# main
0x7fff9d2a4e74

这个地址指向哪里？如果它指向神奇的临时对象，为什么我不能只执行以下操作。（我很清楚它是右值并且 & 只接受左值，但为什么呢？）

int main()
{
    cout << &one() << endl;
    return 0;
}

我的问题超出了 c++ 的编程方面。它在技术方向上更多地意味着 C++ 在内部是如何工作的。我主要尝试在移动语义的上下文中理解右值引用，这需要理解那些传统引用（我几乎从不使用）。

Answer 1

您可以将临时文件绑定到 rone，因为编译器知道您不会修改它。读取临时值是安全的，写入临时值则不然。

如果删除 const，代码将不再编译。

Answer 2

另一种理解引用的方式是别名。绑定引用为对象提供了另一个名称。在 C++11 之前，这两个片段完全相同：

int a = 5;
int &b = a;

对比

int b = 5;
int &a = b;

此后，a和b都是同一个对象的名称。（C++11 引入了一种不对称性，因为 decltype 将在返回的类型中包含引用）。

这与您的第一个示例没有任何不同。您将 rone 绑定为临时对象的名称，语言规则说这也会延长临时对象的生命周期。

在你的第二个例子中没有引用。地址运算符是与用于声明引用的符号不同的语言元素，尽管它们具有相同的拼写。这是非法的，因为语言定义说地址运算符不能应用于创建临时对象的表达式。

Answer 3

变量（对象）和引用是"names"（指针也是变量所以同样适用）。程序员使用它们来识别程序中的某些对象。请注意，引用不仅引用临时对象。他们可以引用任何有效的对象。

其他东西（即右值）没有名称，也没有指定的可访问性 "location" 它们的处理是编译器的工作。在 x86 中的示例中（取决于调用约定），小的 return 值通常通过某些处理器寄存器 returned。

考虑：

int one() { return 1; }
int main()
{
  one();
  return 0;
}

return 值在这里消失。（如果函数可见，编译器可能根本不会调用该函数。）如果您可以获取 return 值的地址，则它必须存储在某处（可以使用有效地址访问的位置）。

因此，为了能够获取由 one() 编辑的值 return 的地址，必须从寄存器 EAX 复制该值（当使用 cdecl 时它通常驻留的位置）到某个位置 "save" 由 c++ 程序（mer）访问。

如果您确实可以访问临时 "directly" 的地址会怎样？

int const * p = &one(); // would this return "EAX"?
int c = *(p + 1); // ??²

你会读第二行的寄存器EBX吗？或者 L1 或 L2 或或中的任何内存位置？这样的事情没有意义。

C++ 中唯一可访问的位置是堆栈内存和空闲存储区 ("heap")，如果您为 return 类型创建变量或常量引用，将使用其中之一。

int main()
{
  int const a = one();
  return 0;
}

与这里的第一个示例相比，情况并没有太大变化：a 分配了名称和内存，而函数的 return 值（仍然）具有（并且将始终具有）不是。 return 的值是 "computed" 到 EAX 中，a 通过将寄存器值复制到 a 的内存位置来使用该整数初始化。

int const & r = one();

这里差别不大。 return 值存储在 persistent/accessible 内存位置，现在您可以使用

获取它的地址

int const * p = &r;

这个地址指向哪里？

我不确定，但我不认为该标准指定了长时间临时文件的任何位置（如果我错了请纠正我）。您只需要知道：r 指的是一个有效对象，&r 是该对象的地址。（您可能可以将地址与附近的一些堆栈变量地址进行比较，以确定它是否也可能在堆栈上。）

r 和 a 之间有一点不同：值（存储在 r 所指的位置）不一定在堆栈上（尽管我认为它会最终在堆栈上），而上面的 a 肯定在堆栈上。

另一个不同之处在于对象。（至少在理论上，尽管允许 c++ 编译器以某种方式进行优化，但以下段落中的 a 和 b 在某种程度上是等效的）。

struct X { /*stuff*/ };
X foo() { return X{ /*.args.*/ }; }
// ...
X const a = foo(); // A
X const & b = foo(); // B

在行 B 中，b 是 X 类型常量对象的名称。（在幕后，编译器会提前为对象选择一些位置，然后 return foo 直接进入该内存以避免复制它。）

在行 A 中，a 将（在堆栈上并）从临时 return 由 foo 通过它的复制构造函数初始化。（可以省略副本，优化编译器很可能会将临时文件直接构造为 a。）

变量名和引用是人类识别标记。变量/对象是可能存在多个引用的单个实例。

（传统的，之前的 c++11 左值-）引用如何在 C++ 中工作

How do (traditional, prior c++11 lvalue-) references work in C++

c++

rvalue

lvalue

c++11