C++ 通过引用传递棘手的情况

Question

我想弄清楚在用于引用此对象的变量从堆栈中删除后，临时对象“右值”会发生什么情况。

代码示例：

#include<iostream>
using namespace std;

class Base
{
  private:
  int &ref;
  public:
  Base(int &passed):ref(passed)
  {
    cout << "Value is " << ref << endl;
  }
  int getvalue(){
    return ref;
  }
};

int main()
{
  Base *myobject;
    {
    int ref=10;
    myobject = new Base (ref);
    ref++;
    }                           //ref delete from stack. 
  cout << myobject->getvalue() << endl;
  return 0;
}

我希望第二个输出（第二个 cout）给我一些随机垃圾，因为 ref 已删除但我得到的是 ref 当前状态的值，我想知道 ref 被删除后发生了什么，这纯粹是运气吗？或者 myobject.ref 存储了他构造的 ref 的值？

编辑：添加可视化工具来支持我的观点，最终 myobject.ref 无处可去 C++ visualizer

Answer 1

is it pure luck?

是的。引用所指向的对象的生命周期结束于 ref++;.

之后的 }

之后尝试读取对象的值会导致未定义的行为。未定义的行为意味着您无法保证程序将如何运行，这包括它看似有效的可能性，但另一个运行或程序的编译可能会给您不同的结果。

实际上，销毁一个 int 对象不需要执行任何机器指令，如果对象在函数的堆栈上分配了 space，那么该值很有可能将只从 int 对象所在的位置读取，无论它的最后一个值是什么。编译器不需要覆盖它。

但是如果您在启用优化的情况下进行编译，您会看到未定义的行为在起作用。例如，在 x86_64 上带有 -O2 的 GCC 11.2 会产生输出

Value is 10
10

但没有优化标志它会产生

Value is 10
11

（参见 https://godbolt.org/z/EqKG83c18）。

但未定义的行为并不仅仅意味着打印的值是未指定的。整个程序没有行为保证，它也可能不输出任何内容或垃圾文本或其他任何内容。

Answer 2

来自Reference declaration documentation

it is possible to create a program where the lifetime of the referred-to object ends, but the reference remains accessible (dangling). Accessing such a reference is undefined behavior.

在您的程序中，referred-to 对象 ref 在 ref++ 之后的 } 结束。这意味着 ref 数据成员现在是一个 悬空引用 。根据上面引用的声明，访问该引用（调用 getValue 时所做的）是 不安全行为.

Undefined behavior means anything¹ can happen including but not limited to the program giving your expected output. But never rely(or make conclusions based) on the output of a program that has undefined behavior.

所以您看到（也许看到）的输出是未定义行为的结果。正如我所说，不要依赖具有 UB 的程序的输出。比如同一个程序的输出是不同的here and here.

因此，使程序正确的第一步是删除 UB。 然后并且只有那时你可以开始对程序的输出进行推理。

^{¹有关未定义行为的技术上更准确的定义，请参阅 this 其中提到：没有对程序行为的限制.}

C++ 通过引用传递棘手的情况

C++ pass by reference tricky situation

c++

rvalue-reference