为何C++中函数名被归类为L-value表达式？

根据Christopher Strachey在指称语义学中的理论，编程语言里的名称会绑定到可绑定值，这可以用函数environment: Id -> D来表示——Id是标识符（名称），D是指称（可绑定值）。如果语言支持赋值，名称指代的可赋值值能在词法作用域内通过赋值改变，但存储值的位置是固定的。为了保持环境的静态性，只有位置会被当作可绑定值（也就是D包含位置类型L，但不包含存储值类型V），而关联位置和存储值的动态关系由state: L -> V表示，其中L是位置（即L-value），V是存储值（即R-value）。

在C++里，函数名不能被赋值，说明它们并不指代位置：函数值F不属于V，而是属于D（也就是D = L + F + …）。比如这段代码：

void f();  // 绑定函数名f
void g();  // 绑定函数名g

int main() {
    f = g;  // 赋值操作失败
    return 0;
}

用命令clang++ -std=c++17 -O2 -Wall -pedantic -pthread main.cpp && ./a.out编译时会报错：

main.cpp:5:7: error: non-object type 'void ()' is not assignable
    f = g;  // assignment fails
    ~ ^
1 error generated.

但根据C++标准的定义，函数名属于lvalue表达式：

• glvalue：求值后能确定某个对象或函数标识的表达式。
• prvalue：用于初始化对象、计算操作数的值，或是类型为cv void的表达式。
• xvalue：一种glvalue，指代可复用资源的对象（通常是生命周期即将结束的对象）。
• lvalue：不是xvalue的glvalue。
• rvalue：prvalue或xvalue。

那为什么函数名不能赋值、不指代位置，却被归类为lvalue？

关键在于C++的lvalue定义和Strachey理论中的“位置（L-value）”不是完全等价的概念：

• C++中的glvalue核心是标识确定性——只要表达式能明确指向一个唯一的实体（不管是对象还是函数），它就是glvalue。函数有唯一的标识，所以函数名是glvalue。
• 而xvalue仅针对对象，函数不属于对象范畴，所以函数名不是xvalue，自然就被归类为lvalue。
• 赋值操作要求的是可修改的lvalue（modifiable lvalue），但函数名是不可修改的lvalue——C++不允许修改函数名的绑定关系，也不能给函数本身赋值，所以赋值操作会失败。

简单来说：C++的lvalue是“能确定标识的表达式”，而不是“可赋值的位置”，函数名满足前者但不满足后者，所以会出现这种看似矛盾的情况。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Géry Ogam