Создание константной lvalue-ссылки из возврата по значению: как это работает?

Question

Отсюда я узнал, что константная ссылка может быть сделана из объекта, возвращаемого значением функцией. Но теперь я спросил себя: куда поместить этот объект, чтобы он был безопасным и не перезаписывался стеками будущих вызовов функций?

Рассмотрим этот код:

#include <iostream>
using namespace std;

struct A{};

A returnsmt(){
    int avariable;
    cout<<"returnsmt stack: "<<&avariable<<endl;
    return A();
}

const A& proxyreturnsmt(){
    int avariable;
    const A& middle=returnsmt();
    cout<<"proxyreturnsmt stack: "<<&avariable<<" A ptr: "<<&middle<<endl;
    return middle;
}

int main(){
    int avariable;
    const A& a=proxyreturnsmt();
    cout<<"main stack: "<<&avariable<<" A ptr: "<<&a<<endl;
}

Теперь даже невозможно, чтобы main знает, что он собирается создать ссылку из объекта стека, поэтому уловка не может заключаться в том, что он передает скрытый указатель на собственное ведро свободного стека. Этот код на g++ печатает:

returnsmt stack: 0x7fff3718bc0c
proxyreturnsmt stack: 0x7fff3718bc28 A ptr: 0x7fff3718bc2f
main stack: 0x7fff3718bc4c A ptr: 0x7fff3718bc2f

так что, если стек растет вниз, то место, где находится объект, proxyreturnsmtстек Почему вы не столкнетесь с проблемами, если, получив эту справку, позвоните, скажем, function_with_big_stack_allocи так наверняка исправят старые proxyreturnsmtстек для нового использования?

Answer 1

Программа демонстрирует неопределенное поведение. В proxyreturnsmtсвязываешь middle на временный объект. Время жизни этого временного объекта продлевается только до middle выходит за рамки.

Затем вы возвращаете ссылку на middle; но объект, на который он ссылается, уничтожается при возврате функции. Итак, в mainгде вы связываете a к результату звонка proxyreturnsmt, a является висячей ссылкой (объект, на который она ссылается, больше не существует).

Когда вы пытаетесь использовать ссылку (беря адрес ссылочного объекта, который больше не существует), программа демонстрирует неопределенное поведение.