C++でrvalueを範囲for文で回すことは規格的にOKか？

Question

for(auto& element : container)のスタイルで範囲for文で回すとき、containerの部分に関数の戻り値を書いてもいいのかどうかを知りたいです。

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2012/n3337.pdf
の6.5.4節（128ページ）、及び
https://cpprefjp.github.io/lang/cpp11/range_based_for.html
を読んだ感じでは、range-initがrvalue referenceで一度受けたコードと同等と説明されているので大丈夫そうな気がしますが、普段は規格を読まないので私の解釈が合っているのか自信がなく...
正確にご存じの方はいらっしゃいますか。

下記コードをVS2017及びgcc10.1.0（Wandbox）でビルド・実行したところは、一応動いてます。

#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>


class Hoge
{
public:
	std::vector<std::string> get()
	{
		return std::vector<std::string>
		{
			"0",
			"1",
			"2",
		};
	}
};


int main()
{
	Hoge h;
	for(auto& str : h.get())
	{
		std::cout << str << "\n";
	}
}

Answer 1

C++でrvalueを範囲for文で回すことは規格的にOKか？

はい。

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2012/n3337.pdf
の6.5.4節（128ページ）、及び
https://cpprefjp.github.io/lang/cpp11/range_based_for.html
を読んだ感じでは、range-initがrvalue referenceで一度受けたコードと同等と説明されているので大丈夫そう

上記の理解で問題ありません。気にされているのは★箇所だと思いますが、ここではh.get()が返した一時オブジェクトを右辺値参照型変数rに束縛していますので、一時オブジェクトの生存期間はrの生存期間と同じに延長、つまり範囲forを抜けるまで有効とされます。

// 元コード
Hoge h;
for(auto& str : h.get())
{
    std::cout << str << "\n";
}

// 等価なコード(C++11仕様)
Hoge h;
{
  // rの型は std::vector<std::string>&&
  auto && r = h.get();  // ★

  for (auto b = begin(r), e = end(r); b != e; ++b) {
    // strの型は std::string&
    auto & str = *b;
    std::cout << str << "\n";
  }
}

Comments

[ttact]

わかりやすい説明ありがとうございます。
回答順がyumetodoさんの方が先だったことと、一時オブジェクトの寿命延長が規格で言及されている箇所を指摘して頂けたので、申し訳ないのですがyumetodoさんの回答をベストアンサーにさせて頂きました。
yohhoyさんのコード変換部はわかりやすく助かりました。

Answer 2

結論から言うと問題ありません。

そのcpprefjpはC++11の解説ページなのでC++20現在はもうちょっと同等コードが変わっていますが基本的なことは変化していません。

https://timsong-cpp.github.io/cppwp/n4861/stmt.ranged#1

The range-based for statement

for ( init-statementopt for-range-declaration : for-range-initializer ) statement

is equivalent to

{
init-statementopt
auto &&range = for-range-initializer ;
auto begin = begin-expr ;
auto end = end-expr ;
for ( ; begin != end; ++begin ) {
for-range-declaration = * begin ;
statement
}
}

つまり、auto &&range = for-range-initializerのときに一時オブジェクトの寿命延長が発生します。

https://timsong-cpp.github.io/cppwp/n4861/class.temporary#2.1

2 The materialization of a temporary object is generally delayed as long as possible in order to avoid creating unnecessary temporary objects.

[ Note: Temporary objects are materialized:

(2.1)

when binding a reference to a prvalue ([[dcl.init.ref]](https://timsong-cpp.github.io/cppwp/n4861/dcl.init.ref), [[expr.type.conv]](https://timsong-cpp.github.io/cppwp/n4861/expr.type.conv), [[expr.dynamic.cast]](https://timsong-cpp.github.io/cppwp/n4861/expr.dynamic.cast), [[expr.static.cast]](https://timsong-cpp.github.io/cppwp/n4861/expr.static.cast), [[expr.const.cast]](https://timsong-cpp.github.io/cppwp/n4861/expr.const.cast), [[expr.cast]](https://timsong-cpp.github.io/cppwp/n4861/expr.cast)),

このため問題ないわけです。

問題となるケースはcpprefjpの「for-range-initializerに渡したものの寿命が切れてしまう場合」の項に書いたように、寿命延長が発生しないケースです。ぜひご確認ください。

Comments

[ttact]

わかりやすく信頼できる解説をありがとうございます。
一次オブジェクトの寿命延長の件についても、規格の言及箇所を示して頂けてとても助かりました。