C++构造函数:初始化常量引用时出现垃圾

C++ constructor: garbage while initialization of const reference

本文关键字：引用 构造函数 初始化 常量 C++      更新时间：2023-10-16

这个代码出了什么问题，为什么我得到了错误的答案：

class X
{
private:
        const int a;
        const int& b;
public:
        X(): a(10) , b(20)
        {
        //      std::cout << "constructor : a " << a << std::endl;
        //      std::cout << "constructor : b " << b << std::endl;
        }
        void display()
        {
            std::cout << "display():a:" << a << std::endl;
            std::cout << "display():b:" << b << std::endl;
        }
};

int
main(void)
{
        X x;
        x.display();
return 0;
}

上面的代码会给我的结果

display():a:10
display():b:1104441332

但是，如果我删除默认构造函数中注释的2行，它会给我正确的结果，即

constructor : a 10
constructor : b 20
display():a:10
display():b:20

请帮忙，谢谢

您正在初始化b作为对临时的引用。

值20是创建的，并且仅存在于构造函数的作用域中。

之后代码的行为非常有趣——在我的机器上，我得到的值与您发布的值不同，但基本行为仍然是不确定的。

这是因为当引用所指向的值超出范围时，它开始引用垃圾内存，从而产生不可预测的行为。

参见常量引用是否延长了临时引用的寿命？；答案https://stackoverflow.com/a/2784304/383402链接到C++标准的相关部分，特别是以下文本：

A temporary bound to a reference member in a constructor’s ctor-initializer
(12.6.2) persists until the constructor exits.

这就是为什么您总是在构造函数中的打印中获得正确的值，之后很少（但有时可能！）。当构造函数退出时，引用挂起并且所有赌注都关闭。

我会让我的编译器回答这个问题：

$ g++ -std=c++98 -Wall -Wextra -pedantic test.cpp
test.cpp: In constructor 'X::X()':
test.cpp:9:26: warning: a temporary bound to 'X::b' only persists until the constructor exits [-Wextra]
$

您也应该打开编译器上的警告。

b是指临时的。由于临时20在技术上已超出范围，因此在读取时，您读取的（打印时）位置无效。

解释不一致的结果：

这是未定义的行为。如果你：，你看到的可能会有所不同

  • 更改编译器
  • 更改编译器设置
  • 为另一个体系结构构建
  • 更改班级成员布局
  • 在x实例附近的内存区域中添加或删除内容
  • 等等

您应该始终避免未定义的行为。

但为什么值会改变您的引用可能是指在打印时已被重写（例如重复使用）的堆栈地址。

您将const&绑定到一个临时的，它不会超出对构造函数的调用。C++03标准特别指出，"构造函数的ctor初始值设定项（12.6.2）中与引用成员的临时绑定将持续到构造函数退出为止"（12.2/5"临时对象"）。

所以你的代码有未定义的行为——你可能会得到一些胡言乱语，或者看起来"有效"的东西。

FWIW，MSVC 2010对该代码发出以下警告：

C:temptest.cpp(12) : warning C4413: 'X::b' : reference member is initialized to a temporary that doesn't persist after the constructor exits
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