通过三元运算符返回 std::string - returns 垃圾

Question

我有以下代码：

#include <string>
#include <cstdio>

std::string name = "Ternary Return Test";
std::string *pname = &name;

const std::string &getName ()
{
    return pname ? *pname : "(unnamed)";
}

int main (int argc, char *argv[])
{
    const std::string &str = getName();
    printf ("Name is \"%s\"\n",str.c_str());
    printf ("pName is \"%s\"\n",pname->c_str());
    return 0; 
}

函数 getName() 取消引用 pname 指针，return它的值作为引用。据我了解，return 通过取消引用指针来引用某物是完全有效的。为了避免 NULL 指针取消引用，函数 returns 字符串 "unnamed"，在（在这种情况下不可能）情况下，当 pname 指针为 NULL 时。

但是，三元运算符破坏了函数。代码编译，但打印如下：

Name is "�
          @"
pName is "Ternary Return Test"

通过函数获取的值已损坏。我不明白为什么。在其他情况下，类似的代码会产生分段错误。那么，这里发生了未定义的行为？

是的，在 pname 为 NULL 的情况下，它将 return 对未定义的临时引用。但事实并非如此 - 我正在 return 引用一个非临时值，它应该是完全有效的。

正如我所读，三元运算符将第三个表达式“(unnamed)”转换为第二个表达式的类型 (std::string)。但就我而言，甚至没有使用第三个表达式。

Answer 1

But this is not the case - I am returning a reference to a non-temporary value, which should be perfectly valid.

你会的，但是你不再有非临时值了。 [expr.cond]/4.3 有

If E2 is a prvalue or if neither of the conversion sequences above can be formed and at least one of the operands has (possibly cv-qualified) class type:

if T1 and T2 are the same class type (ignoring cv-qualification) and T2 is at least as cv-qualified as T1, the target type is T2,

归根结底，因为第三个操作数是纯右值，所以整个表达式都是纯右值，这意味着您总是有未定义的行为，因为您总是返回对临时值的引用。

Answer 2

的三元运算符类型

pname ? *pname : "(unnamed)" 是 std::string（我们有 std::string& 和 const char*）

所以相当于pname ? std::string{*pname} : std::string{"(unnamed)"}.

所以你 return 从临时变量引用（在这两种情况下）（所以悬空引用，在你使用它时导致 UB）。

如果您使用 if 而不是三进制，您将得到预期的错误

const std::string& getName()
{
    if pname { return *pname; } // OK here
    return "(unnamed)"; // Dangling pointer here
}

一个解决方案可能是；

const std::string &getName ()
{
    static const std::string unnamed = "(unnamed)";
    return pname ? *pname : unnamed;
}

所以两边都是左值，common类型现在是const std::string &（std::string &和const std::string&）。

Answer 3

正如 Yksisarvinen 指出的那样，这个问题是一生的问题。 "(unnamed)" 有静态存储持续时间，但那不是你 return。你 return std::string{"(unnamed)"}，准确地说是参考。那个未命名的临时文件甚至在函数 returns.

之前就消失了

修复：

std::string const& getName ()
{
    static const std::string defaultValue = "(unnamed)";
    return pname ? *pname : defaultValue;
}

Answer 4

仅供参考（悬挂参考 UB 已得到很好的描述），这可能类似于

const std::string &getName ()
{
    static const std::string unnamed("unnamed");
    return pname ? *pname : unnamed;
}

通过三元运算符返回 std::string - returns 垃圾

Returning std::string via ternary operator - returns garbage

c++

conditional-operator

undefined-behavior