Может ли reinterpret_cast (или любое преобразование) преобразовать значения xvalues ​​в lvalues?

Question

Является ли следующий код легальным (по стандарту C++ 11 и/или C++ 14)?

#include <iostream> 
#include <utility> 

using namespace std; 

void foo(int &a) { 
    cout << a << endl; 
} 

int main() { 
    foo(reinterpret_cast<int &>(move(5))); 
} 

• Если да, то это неопределенное поведение?
• Если это не неопределенное поведение, могу ли я даже мутировать a внутри foo без его становления UB?

Он компилируется на clang 3.5, а не на gcc 4.9. Ошибка GCC:

➤ g++-4.9 -std=c++1y sample.cpp -o sample                       
sample.cpp: In function 'int main()': 
sample.cpp:11:40: error: invalid cast of an rvalue expression of type 'std::remove_reference<int>::type {aka int}' to type 'int&' 
    foo(reinterpret_cast<int &>(move(5))); 
             ^

EDIT

FYI, выполненный на заказ литая, что меньше волосатые, чем предыдущий, и который работает на C++ 11 и для GCC и Clang, будут следующие lvalue функции:

#include <iostream> 

namespace non_std { 
    template <typename T> 
    constexpr T &lvalue(T &&r) noexcept { return r; } 
} 

void divs(int &a, int &b) { 
    int t = a; 
    a /= b; 
    b /= t; 
} 

int main() { 
    using namespace std; 
    using namespace non_std; 

    int i_care_for_this_one = 4; 
    divs(i_care_for_this_one, lvalue(2)); 
    cout << i_care_for_this_one << endl; 
} 

Answer 1

Обновление: Код плохо сформирован на C++ 11. Ниже приведен ответ для C++ 14. См. Примечание в конце этого ответа.

Я считаю, что этот код как хорошо сформированные и хорошо определены. Вот почему.

Результат std::move - это значение xvalue [1], которое является типом glvalue; и превращение glvalue в именующую ссылку с reinterpret_cast, как представляется, разрешено формулировкой стандарта:

A glvalue expression of type T1 can be cast to the type “reference to T2 ” if an expression of type “pointer to T1 ” can be explicitly converted to the type “pointer to T2 ” using a reinterpret_cast . The result refers to the same object as the source glvalue, but with the specified type. [ Note: That is, for lvalues, a reference cast reinterpret_cast<T&>(x) has the same effect as the conversion *reinterpret_cast<T*>(&x) with the built-in & and * operators (and similarly for reinterpret_cast<T&&>(x)). — end note ] No temporary is created, no copy is made, and constructors (12.1) or conversion functions (12.3) are not called.73

Так как «указатель на int» может быть преобразован в «указатель на int», это reinterpret_cast также допускаются. В стандарте ничего не говорится о том, должен ли тип назначения быть ссылкой на lvalue или ссылкой на rvalue.

Результат отливки четко определен в приведенном выше параграфе: он относится к тому же объекту, что и исходное значение glvalue, то есть временному объекту int со значением 5. ([dcl.init.ref] указывает, что временное создание происходит, когда prvalue привязано к ссылке.)

Доступ к значению через int& также не нарушает правил сглаживания, поскольку исходный объект также был типом int. На самом деле я считаю, что даже было бы хорошо определить временное изменение через полученную таким образом lvalue.

Примечание: В формулировке C++ 11 указано выражение «lvalue», а не выражение «glvalue». Формулировка с выражением glvalue - от N3936, который является окончательным рабочим проектом для C++ 14. Я не являюсь экспертом в том, как работает процесс стандартизации, но я считаю, что это означает, что изменение «lvalue» на «glvalue» уже было проголосовано комитетом, и когда ISO публикует стандарт C++ 14, это происходит чтобы быть очень похожим на то, что он говорит выше.

[1] За исключением редкого случая, когда аргумент является функцией; в этом случае результат будет lvalue, так как нет функций rvalues.

Answer 2

Соответствующий раздел в стандарте - 5.2.10 [expr.reinterpret.cast]. Есть два соответствующих пунктов:

Во-первых, пункт 1, который заканчивается в:

No other conversion can be performed explicitly using reinterpret_cast.

... и пункт 11, как ни один другой применять:

A glvalue expression of type T1 can be cast to the type “reference to T2 ” if an expression of type “pointer to T1 ” can be explicitly converted to the type “pointer to T2 ” using a reinterpret_cast . The result refers to the same object as the source glvalue, but with the specified type. [ Note: That is, for lvalues, a reference cast reinterpret_cast<T&>(x) has the same effect as the conversion *reinterpret_cast<T*>(&x) with the built-in & and * operators (and similarly for reinterpret_cast<T&&>(x)) . —end note ] No temporary is created, no copy is made, and constructors (12.1) or conversion functions (12.3) are not called.

Все другие клаузулы не применяются к объектам, а только к указателям, указателям на функции и т. д. Поскольку значение r не является значением glvalue, код является незаконным.

Answer 3

Проблема заключается в том, разрешено ли reinterpret_cast преобразовывать значения xvalues ​​в значения lvalues. Вопреки тому, что другие наклеивать, соответствующий пункт (5.2.10.11) упоминает только lvalues:

An lvalue expression of type T1 can be cast to the type “reference to T2” if an expression of type “pointer to T1” can be explicitly converted to the type “pointer to T2” using a reinterpret_cast..

Существует предложение, представленное Майкл Вонг, чтобы изменить формулировку glvalue, но это, кажется, врезался в стену:

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_defects.html#1268

я понимаю, что это значит, как сейчас, преобразование не является законным, так как только в явном виде позволяет преобразование из lvalues.