嵌套函数调用中临时实参的生命周期及C++23代码验证问询

我们来分析C++23标准下嵌套函数调用里临时实参的生命周期，先看示例代码：

#include <print>
#include <string>

struct X
{
    std::string tag;

    ~X() { std::println("X::~X() - {}", tag); }
};

X f(const X& x) {
    std::println("f() - {}", x.tag);
    return {x.tag + "!"};
}

int main() {
    f(f({"x"}));
}

假设输出的正确性验证 #

你给出的假设输出是正确的：

f() - x
f() - x!
X::~X() - x!!
X::~X() - x!
X::~X() - x

对应的核心规则如下：

• 绑定到引用参数的临时对象生命周期延长至完整表达式结束：

  绑定到函数调用中引用参数的临时对象，会持续到包含该调用的完整表达式执行完毕。
  最内层的临时对象{"x"}绑定到内层f的const X&参数，它的生命周期不会在f返回后结束，而是要等整个f(f({"x"}))完整表达式执行完毕才销毁。

• 临时对象按创建逆序销毁：

  生命周期未被延长到创建它的完整表达式之外的临时对象，其销毁顺序早于所有在同一完整表达式中更早创建的临时对象。
  临时对象的创建顺序为：{"x"} → 内层f返回的x! → 外层f返回的x!!，因此销毁顺序是逆序：x!!最先销毁，接着是x!，最后是x，与输出完全匹配。

值参数的特殊情况 #

如果将f()的声明改为X f(X x)，你给出的输出是符合标准允许的一种情况：

f() - x
X::~X() - x
f() - x!
X::~X() - x!
X::~X() - x!!

对应的规则说明：

• 值参数的生命周期由实现定义：

  参数的生命周期是实现定义的，既可以在函数返回时结束，也可以在包含该调用的完整表达式结束时结束。
  这个输出对应编译器选择在函数返回时立即销毁值参数的情况：内层f的参数x在函数返回后就被销毁，因此出现了中间的X::~X() - x输出。当然，也有编译器会让值参数的生命周期延续到完整表达式结束，此时输出会和引用参数的情况类似，这同样符合标准要求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Valentin Milea