为什么不能将const volatile引用绑定到右值引用

Why a const volatile reference cannot be bound to an rvalue reference?

本文关键字：引用 绑定 volatile 不能 const 为什么      更新时间：2023-10-16

我想了解为什么const volatile引用不能绑定到右值引用?禁止这种转换的合理理由是什么?

在下面的代码中，我注释掉了不能编译的行:

int main(){
 int i=1;
 //const volatile int& cvi2=std::move(i); -> ERROR: why?
 const volatile int i2=0;
 //const volatile int& cvi3=std::move(i2);// -> ERROR: why?
}

下面是一个更现实的场景，由于类似的原因无法编译:

#include<iostream>
template<class T> void g(const T& b){
  //do usefull things
}
template<class T,class F> void f(T& a,F a_func){
  //do usefull things with a
  a_func(std::move(a));
}
int main(){
   int i=0;
   volatile int vi=1;
   f(i,g<int>); //OK no error;
   f(vi,g<volatile int>);//ERROR: can not convert volatile int to
                                 //const volatile int &
 }

在这段代码中，我希望g<volatile int>(const volatile&)接受任何参数。

另一个编辑，对于一个更具体的例子:

#include <vector>
using usefull_type=int;
void set_communication_channel_to(volatile usefull_type* g,size_t n);
int main(){
  auto vect=
    std::vector<volatile usefull_type>(10,usefull_type{42});//->ERROR no known conversion
                                                      // from int to const volatile int &
  set_communication_channel_to(vect.data(),vect.size());
  //... 
  //...
 }

这个限制必须有一个很好的理由，不是吗?

正确的问题应该是&;为什么const volatile引用不能绑定到右值?"

下面的代码也不能编译，尽管没有直接涉及到右值引用:

const volatile int& cvr = 0;

这个相关问题的答案引用了标准的相关部分:

/ [dcl.init。ref]/5，对于通过绑定到右值来初始化的引用，该引用必须是const非volatile左值引用，或者是右值引用:

—否则，引用应该是对非易失性const类型的左值引用(即cv1应该是const)，或者引用应该是右值引用。

我猜这个限制在c++ 98标准中有历史根源，当时右值被限制为临时值，由编译器完全管理。编译器可以将临时对象放置在它选择的任何地址或寄存器中，将其视为具有可观察读的易失性对象是没有意义的。在新的标准中，可以用std::move()将左值引用转换为右值引用，但结果是它获得了右值的旧属性，即它们的确切内存地址是无关紧要的，因此不能将volatile属性赋给它。

从技术上讲，这个限制并不是一个非常严格的限制，因为您可以通过额外的间接级别有效地将const volatile引用绑定到右值: 
// This doesn't compile
// const volatile int& cvr = 0;
// This does compile
const int& cr = 0;
const volatile int& cvr = cr;

字面上的原因是[dcl.init. net]Ref]禁止这样的声明:

对类型"cv1 T1"的引用由类型"cv2 T2"的表达式初始化，如下所示:
—如果引用是左值引用，且初始化表达式[…]
—否则，引用应该是对非易失const类型的左值引用(即cv1应该是const)，或者引用应该是右值引用。

下一个层次的原因只是一个猜测(和问为什么问题的问题):这样的声明没有意义。volatile的目的是使所有的读写行为都是可观察的。如果您从临时对象初始化对const volatile的引用，那么您现在就是该对象生命周期的所有者。但是你不能给它写信。其他人也不能。那么volatile传达了什么信息呢?

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