如何理解C++ 臨時變量的常量性

1.認識臨時變量的常量性

關于臨時變量的常量性，先看一段代碼。

void print(string& str)
{
	cout<<str<<endl;
}
//如此調用會報編譯錯誤
print("hello world");

在Linux環境使用g++編譯，會出現： invalid initialization of non-const reference of type ‘std::string&' from a temporary of type 'std::string'的錯誤。其中文意思為臨時變量無法為非const引用初始化。出錯的原因是編譯器根據字符串"hello world"構造一個string類型的臨時對象，這個臨時變量具有const屬性，當這個臨時變量傳遞給非const的string&引用類型時，無法隱式完成const到非const的類型轉換，便出現上面的編譯錯誤。解決辦法是將print()函數的參數改為常引用。代碼修改如下，可順利通過編譯。

void print(const string& str)
{
	cout<<str<<endl;
}
//順利通過編譯
print("hello world");

通過以上代碼，可以看出在設計函數時，形參盡可能地使用const，這樣可以使代碼更為健壯，將錯誤暴露于編譯階段。

2.臨時變量常量性的原因

為什么臨時對象作為引用參數傳遞時，形參必須是常量引用呢？很多人對此的解釋是臨時變量是常量，不允許賦值改動，所以作為非常量引用傳遞時，編譯器就會報錯。這個解釋在理解臨時變量不能作為非const引用參數這個問題上是可以的，但不夠準確。事實上，臨時變量是可以作為左值(Lvalue) 并被賦值的，請看下面的代碼：

class IntClass
{
private:
	int x;
public:
	IntClass(int value):x(value){}
	friend ostream& operator<<(ostream &os, const IntClass &intc);
};

//重載operator<<
ostream& operator<<(ostream &os, const IntClass &intc)
{
	os<<intc.x;
	return os;
}

int main(int argc,char* argv[])
{
	cout << (IntClass(6) = IntClass(8))<<endl;
}

程序輸出：

8

以上代碼正確編譯運行，沒有錯誤。IntClass(6)表示生成一個無名臨時變量并作為左值被修改，所以臨時變量并不是常量，只是編譯器從語義層面限制了臨時變量傳遞給非const引用。注意，這里與《C++編程思想》在第八章中的“臨時量”小節中認為“編譯器使所有的臨時量自動設為const”的說法有些不同。

那編譯器為何作出如此限制呢？如果一個實參以非const引用傳入函數，編譯器有理由認為該實參會在函數中被修改，并且這個被修改的引用在函數返回后要發揮作用。但如果把一個臨時變量當作非const引用參數傳進來，由于臨時變量的特殊性，臨時變量所在的表達式執行結束后，臨時變量就會被釋放，所以，一般說來， 修改一個臨時變量是毫無意義的，據此，C++編譯器加入了臨時變量不能作為非const引用實參這個語義限制，意在限制這個非常規用法的潛在錯誤。

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