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当一个即将超出范围的变量被返回或抛出时，它的资源可以被重用，即它可以从 中移动，如下面的 C++ 程序所示：

struct X {
    X() {
        std::cout << "X()\n";
    }
    
    X(X&&) {
        std::cout << "X(X&&)\n";
    }
    
    ~X() {
        std::cout << "~X()\n";
    }
};

X f() {
    X x;
    std::cout << "return\n";
    return x;
}

int main() {
    try {
        X x = f();
        std::cout << "throw\n";
        throw x;
    } catch (...) {
        std::cout << "catch\n";
    }
    return 0;
}

编译（我们用标志关闭复制/移动省略-fno-elide-constructors）、链接和执行：

clang++ -std=c++17 -O2 -Wall -pedantic -pthread -fno-elide-constructors\
main.cpp && ./a.out

输出：

X()
返回
X(X&&)
~X()
抛出
X(X&&)
~X()
捕获
~X()

x在上述语句中return x;和throw x;表示其资源可以重用的对象。

在工作草案 C++ 编程语言标准[basic.lval-1]中，我们对值类别有以下定义：

  • 泛左值是一个表达式，它的求值决定了一个对象或函数的身份。
  • xvalue是一个glvalue，它表示一个对象的资源可以被重用（通常是因为它接近其生命周期的尽头）。
  • 左值是不是 xvalue的左值。

那么是x左值还是xvalue？

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2 回答 2

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x本身就是一个左值。

以下表达式是左值表达式：

  • 变量、函数, a template parameter object (since C++20)或数据成员的名称，与类型无关，例如 std::cin 或 std::endl。即使变量的类型是右值引用，由其名称组成的表达式也是左值表达式；

对于局部变量 as x，在return 语句和throw 表达式中，初始化的重载解析分两阶段进行；首先好像x是一个右值表达式（然后可能会选择移动构造函数）。

在回报声明：

or, for co_return, to select the overload of promise.return_value() (since C++20)（自 C++11 起）然后执行两次重载决议以选择用于初始化返回值的构造函数：

  • 首先好像表达式是一个右值表达式（因此它可以选择移动构造函数），并且

在抛出表达式中：

  • 这也可以调用左值表达式的移动构造函数，如果它们命名局部变量或函数或 catch 子句参数，其范围不超过最内层的封闭 try 块（如果有），通过与 return 语句中相同的两步重载决议(C++17 起)

作为效果，在这两种情况下都选择了移动构造函数。这只是特殊的returnand throw，并不意味着xisrvalue或xvalue完全。如果你像X x2(x);in一样写 sth f()，将选择复制构造函数（并导致错误，因为复制构造函数被隐式删除）。

根据标准，[class.copy.elision]/3：

隐式可移动实体是自动存储持续时间的变量，它可以是非易失性对象，也可以是对非易失性对象类型的右值引用。在以下复制初始化上下文中，在尝试复制操作之前首先考虑移动操作：

(3.1) - 如果 return ([stmt.return]) 或 co_return ([stmt.return.coroutine]) 语句中的表达式是一个（可能带括号的）id 表达式，它命名在主体或参数中声明的隐式可移动实体- 最内层封闭函数或 lambda 表达式的声明子句，或

(3.2) - 如果 throw 表达式 ([expr.throw]) 的操作数是一个（可能带括号的）id 表达式，它命名一个隐式可移动实体，该实体属于不包含最里面的复合语句的范围try-block 或 function-try-block（如果有），其复合语句或 ctor-initializer 包含 throw 表达式，

首先执行为复制选择构造函数的重载决策或要调用的 return_value 重载，就好像表达式或操作数是右值一样。如果第一次重载决议失败或未执行，则再次执行重载决议，将表达式或操作数视为左值。

[expr.prim.id.unqual]/3：

如果实体是函数、变量、结构化绑定、数据成员或模板参数对象，则表达式为左值，否则为纯右值 ([basic.lval])；

[基本.lval]：

(1.1) - 泛左值是一个表达式，其评估确定对象或函数的身份。

(1.2) - 纯右值是一个表达式，它的求值初始化一个对象或计算一个运算符的操作数的值，由它出现的上下文指定，或者是一个类型为 cv void 的表达式。

(1.3) - 一个xvalue是一个glvalue，它表示一个对象的资源可以被重用（通常是因为它接近其生命周期的尽头）。

(1.4) - 左值是不是 xvalue 的左值。

(1.5) - rvalue 是 prvalue 或 xvalue。

[注 3：表达式是一个 xvalue，如果它是：

(4.1) - 调用函数的结果，无论是隐式还是显式，其返回类型是对对象类型的右值引用 ([expr.call])，

(4.2) - 对对象类型的右值引用的强制转换 ([expr.type.conv], [expr.dynamic.cast], [expr.static.cast] [expr.reinterpret.cast], [expr.const.演员], [expr.cast]),

(4.3) - 具有 xvalue 数组操作数 ([expr.sub]) 的下标操作，

(4.4) - 类成员访问表达式，指定非引用类型的非静态数据成员，其中对象表达式是 xvalue ([expr.ref])，或

(4.5) - 一个 .* 指向成员的表达式，其中第一个操作数是一个 xvalue，第二个操作数是一个指向数据成员的指针 ([expr.mptr.oper])。

于 2021-09-08T08:35:07.143 回答
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那么 x 是左值还是 x 值？

这是一个左值。

[class.copy.elision] 允许左值像 xvalues 一样被移动，但这并不意味着它们实际上是xvalues。它们可以在特定上下文中以与 xvalues 类似的方式处理，例如 return 语句的操作数或 throw 表达式。

但x在 #1 #2 和 #3 中仍然是左值：

    try {
        X x = f();   // #1
        auto x2 = x; // #2
        std::cout << "throw\n";
        throw x;     // #3
    } catch (...) {
        std::cout << "catch\n";
    }
于 2021-09-08T23:55:00.660 回答