C++右值引用绑定临时对象返回的内部引用为何未触发段错误

问题解答 #

你的理解没有偏差，这段代码确实存在悬空引用，属于C++标准规定的未定义行为，未触发段错误只是未定义行为的常见表现，不代表代码逻辑合法。

具体原因拆解： #

• 临时对象S()的生命周期仅维持到auto &&x = S().func();这一完整表达式执行结束。该行执行完成后，S实例及其内部的std::map成员都会被析构，func()返回的引用指向的内存已经被释放，x确实是悬空引用。
• 未触发段错误的核心逻辑是：内存释放只是标记该块内存可被重新分配，不会立刻清除内存内容、也不会立刻触发操作系统回收内存页。只要这块内存还没有被新的分配操作覆盖、也没有被系统回收，读取操作就会读到旧的残留值，不会触发访问非法内存的段错误。
• 你可以通过修改代码复现异常：在引用定义和打印操作之间插入大量内存分配逻辑（比如创建多个大对象、向容器中插入大量元素），大概率会读取到异常值，甚至直接触发段错误。

补充说明：只有直接将临时对象绑定到引用时，才会触发C++的临时对象生命周期延长规则。你这里绑定的是临时对象内部成员的引用，不属于该规则的覆盖范围，因此原临时对象不会因为成员引用被绑定而延长生命周期，和你查阅的范围for循环的悬空引用场景规则完全一致。

你提供的测试代码： #

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>
using namespace std;

struct S
{
    map<int, int> m;

    S()
    {
        m[24] = 5;
    }

    const int &func() const
    {
        return m.find(24)->second;
    }
};

int main()
{
    auto &&x = S().func();
    std::cout<<"\n value is "<<x;

    return 0;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user3219492