C++中String()构造函数是左值还是右值？代码输出疑惑求解

代码定义 #

String类定义 #

class String
{
public:
  String() { }
  ...
  void test() && { std::cerr << "right version" << std::endl; }
  void test() & { std::cerr << "left version" << std::endl; }
  void test_ctor(String &&s) { std::cerr << "right version" << std::endl; }
  void test_ctor(const String &s) { std::cerr << "left version" << std::endl; }
  ...
private:
  ...
};

main.cpp代码 #

int main() 
{
  String().test();
  String lhs;
  lhs.test();

  ([]() -> String { return String(); })().test();

  lhs.test_ctor(lhs);
  lhs.test_ctor(String());
}

运行输出 #

right version
left version
right version
left version
left version

对应代码行的输出注释：

String().test(); // right version
String lhs;
lhs.test(); // left version

([]() -> String { return String(); })().test(); // right version

lhs.test_ctor(lhs); // left version
lhs.test_ctor(String()); // left version

核心疑问 #

String()调用test()时匹配右值版本，但作为test_ctor的参数时却匹配const String&版本，输出left version，原因是什么？String()是左值还是右值？

解答 #

1. String()是右值：直接调用构造函数创建的临时对象属于纯右值（prvalue），是右值的一种。

2. 成员函数重载匹配规则（test()的情况）：
   C++11及以后支持引用限定符（&和&&）来重载成员函数：

   • void test() &：仅能被左值对象调用，&限定符表示函数仅对左值实例可用。
   • void test() &&：仅能被右值对象调用，&&限定符表示函数仅对右值实例可用。
     所以String().test()中，临时对象是右值，匹配test() &&版本；lhs.test()中lhs是左值，匹配test() &版本。

3. 函数参数匹配规则（test_ctor的情况）：
   核心原因是test_ctor(String &&s)是非const的右值引用参数，而当临时对象无法被绑定到该参数时，编译器会退而选择const String&版本：

   • const String&是兼容性极强的参数类型，可以绑定左值、右值、临时对象等所有类型的String表达式。
   • 如果你的类中存在阻止移动语义生效的情况（比如显式声明了拷贝构造函数但未声明移动构造函数，导致编译器不生成默认移动构造；或是移动构造函数被设为private），临时对象无法被绑定到非const的右值引用，编译器就会优先匹配const String&版本。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Wiosier