C++临时性对象的生命周期详细解析

在C++中，临时性对象是在表达式求值结束后自动被销毁的对象。临时性对象的生命周期是很短暂的，因此对于理解临时性对象的生命周期和使用方式非常重要。

临时性对象的创建

C++中的临时性对象通常由以下几种情况创建：

• 函数返回值：当函数返回一个非引用类型的对象时，会创建一个临时性对象来存储返回值。
• 类型转换：当进行类型转换时，会创建一个临时性对象来存储转换后的值。
• 表达式求值：当求解表达式时，会创建一个临时性对象来存储表达式结果。

下面是一个创建临时性对象的例子，用于说明临时性对象的创建方式：

int foo() {
   return 10;
}

int main() {
   int a = foo() + 5;
}

在这个例子中，调用foo函数时会返回10，而这个返回值被用于计算表达式foo() + 5，因此会创建一个临时性对象来存储这个计算结果。

临时性对象的生命周期

临时性对象的生命周期非常短暂，通常只在创建它的表达式求值期间存在。临时性对象的生命周期可以概括为以下几个阶段：

1. 初始化：临时性对象在创建时被初始化。
2. 使用：临时性对象可以被使用，比如可以被传递到函数中或者作为表达式的一部分。
3. 结束：临时性对象的生命周期在表达式求值结束时结束。如果临时性对象是在函数中创建的，它的生命周期会延长到函数返回时结束。

下面是一个例子，展示了临时性对象生命周期的结束方式：

class Test {
public:
   Test() { 
      cout << "Test Constructor is called" << endl; 
   }

   ~Test() {
      cout << "Test Destructor is called" << endl;  
   }
};

int main() {
   Test obj; // 正常对象的创建

   Test();   // 临时性对象的创建
}

在这个例子中，当Test对象obj被创建时，它正常地遵循了对象的生命周期，因此Test构造函数被调用。

而当使用Test()语句创建临时性对象时，由于这个对象的存在感非常短暂，我们无法像正常的对象一样访问它或者保存它，因此它们的生命周期和普通对象存在很大的不同。在这个例子中，当Test()语句结束时，临时性对象的生命周期也会随之结束，因此Test析构函数被调用。

临时性对象的使用

临时性对象可以被使用，比如可以作为函数的参数传递或者是表达式的一部分：

class Test {
public:
   void foo() { cout << "Test foo() is called" << endl; }
};

void bar(Test obj) {}

int main() {
   bar(Test());   // 临时性对象作为函数参数
   Test().foo();  // 临时性对象访问类成员函数
}

在这个例子中，我们使用Test()语句创建一个临时性对象，并将它作为参数传递给了bar函数。注意到bar函数的参数并没有使用引用，因此在函数调用结束后，临时性对象就会被销毁。

我们也可以调用临时性对象的成员函数，比如在上面的例子中，我们通过Test().foo()语句调用了Test类的成员函数foo()，同样由于临时性对象的生命周期非常短暂，这个函数调用结束时，临时性对象也会被销毁。

结论

在C++中，临时性对象的生命周期是短暂的，在表达式求值结束时就会被销毁。根据临时性对象的使用方式和生命周期，我们应该避免在函数中返回指向临时性对象的指针或引用，以及保存指向临时性对象的指针或引用。如果必须要使用临时性对象，可以使用const引用来传递它，这样可以避免拷贝临时对象的开销。