C++17标准中返回临时对象的复制消除与生存期保障问询

初始代码与你的理解确认 #

先看你给出的初始代码：

std::string make_tmp();
std::string foo() { return std::string{make_tmp().c_str()}; }

你的理解完全准确：

• make_tmp()创建的临时std::string对象t，其生存期在C++17之前就被标准保障会持续到完整返回表达式的求值完成，所以用t.c_str()初始化待返回的std::string临时对象是绝对安全的。
• 到了C++17，这里确实触发了强制复制消除，对应标准中“函数返回语句的操作数是prvalue，且与函数返回类型相同”的规则——这个待返回的临时对象根本不会被创建，而是直接用std::string{make_tmp().c_str()}的初始化逻辑来构造foo()的返回对象。

问题1：强制复制消除后，临时对象t的生存期是否仍有充分保障？ #

答案是肯定的，而且这个保障和复制消除是否发生完全无关。

根据C++标准的生存期规则：当一个临时对象是return语句操作数表达式的一部分时，它的生存期会持续到整个return语句所完成的初始化过程结束。强制复制消除只是跳过了中间临时对象的创建，直接让返回的prvalue初始化函数的返回对象，但t作为make_tmp()的结果，是return操作数表达式的一部分，它的生存期规则不受优化影响——依然会持续到foo()返回对象的构造完成，完全不用担心悬空指针的问题。

问题2：返回类型不匹配时的复制消除与生存期保障 #

先看你的变体代码：

std::string foo() { return make_tmp().c_str(); }

首先明确：这个场景下强制复制消除不适用，因为return语句的操作数是const char*类型（c_str()的返回值），和foo()的返回类型std::string不同，所以复制消除是编译器可选的优化，而非标准强制要求。但不管复制消除是否发生，标准都能保障安全性：

1. 未触发复制消除的情况：
   编译器会先创建一个临时std::string对象，用make_tmp().c_str()的指针初始化它，然后再把这个临时对象作为返回值的来源。而make_tmp()返回的临时t，生存期会持续到整个返回表达式的求值完成——也就是这个临时std::string的初始化完成，所以指针始终有效，不会悬空。

2. 触发复制消除的情况：
   编译器会跳过中间临时std::string的创建，直接用make_tmp().c_str()的指针初始化foo()的返回对象。此时t的生存期依然被标准保障会持续到返回对象的初始化完成——因为t是return操作数表达式的一部分，它的生存期不会因为编译器的优化而提前结束，指针依然有效，完全安全。

本质上，临时对象t的生存期规则是独立于复制消除优化的，标准的生存期保障优先级高于任何优化逻辑，这也是你在各类编译器测试中都能正常运行的根本原因。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者m8mble