关于右值引用作为类成员的C++技术疑问

代码示例 #

#include <iostream>

template<typename T>
struct test
{
    T &&val;
};


long double get() { return 6; }
long double &get_ref()
{
    static long double a = 5;
    return a;
}

int main()
{
    test<long double> t_by_value{get()};       // 我认为这是容器
    test<long double&> t_by_ref{get_ref()};    // 我认为这是视图
    std::cout << t_by_value.val << " " << t_by_ref.val << "\n";
    // 输出：6 5
    std::cout << sizeof(t_by_value) << " " << sizeof(t_by_ref) << "\n";
    // 32位系统下输出：4 4
}

问题 #

1. 上述代码是否正确，是否存在未定义行为？
2. 若代码正确，test<long double>中的long double存储在哪里，因为它并未包含在对象中？
3. 我将test<long double>称为容器、test<long double&>称为视图的说法是否正确？

回答 #

1. 代码正确，不存在未定义行为。test<long double>中的val是右值引用，当它绑定到get()返回的临时long double对象时，C++标准明确规定：绑定到右值引用的临时对象，其生命周期会被延长至该引用的生命周期结束，也就是t_by_value对象销毁时。因此访问t_by_value.val是完全安全的。

2. test<long double>的结构体内部只存储了右值引用（大小等同于指针），真正的long double临时对象被存储在栈内存中（或编译器优化后的其他内存区域），并没有嵌入到test结构体对象里。临时对象的生命周期被右值引用延长，只要t_by_value存在，这个临时对象就不会被销毁。

3. 该说法并不准确：

   • test<long double>不能称为容器。容器的核心特性是管理数据的存储与生命周期，而这个结构体只是持有一个右值引用，没有真正“容纳”long double对象，临时对象的生命周期是靠C++标准规则被动延长的，并非结构体主动管理。
   • test<long double&>可以勉强看作一种极简视图，因为它持有对已存在对象的引用，本身不拥有数据，仅提供访问途径，符合视图“不持有数据、仅引用数据”的基本特征，但它是非常简陋的实现，和标准库中的视图（如std::span）的功能不可同日而语。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Chameleon