C++中取整数字面量地址失败，const引用为何可行？

先看你的代码：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
   // Case 1
   cout << &5; // 该行编译失败，我理解这是因为"5"是右值
   
   // Case 2
   const int& ref = 5;
   cout << &ref; // 可正常运行，原因是什么？

   // Case 3
   cout << &"SomeString"; // 可正常运行，我理解这是因为"SomeString"是左值
    
   return 0;
}

核心原因拆解 #

• Case 1 编译失败的本质：
  整数字面量5是纯右值（prvalue），C++标准明确禁止对纯右值取地址。纯右值是临时的、无持久存储实体的值，编译器不会为它分配固定内存空间，自然无法获取其地址。

• Case 2 能运行的关键机制：
  当用const int&绑定到纯右值5时，C编译器会自动创建一个临时的const int对象，把5的值拷贝到这个临时对象里，再让引用ref绑定到这个临时对象上。
  这个临时对象是左值（有明确的内存地址），所以&ref实际上取的是这个临时对象的地址，而非字面量5的地址。
  同时C标准规定：用const左值引用绑定临时对象时，临时对象的生命周期会被延长至引用的生命周期结束（此例中就是main函数执行完毕前），因此可以安全地对其取地址并使用。

• Case 3 的补充说明：
  字符串字面量"SomeString"本质是const char[N]类型的左值（N为字符串长度加1，包含终止符），它存储在程序的只读数据段中，本身就有固定内存地址，所以直接取地址合法，和Case2的临时对象机制完全不同。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Avi