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c++中引用作为返回值

Linux_Daily 混说Linux 2022-11-19

引用的意义:

  1. 引用可以看作某个变量的“别名”,作为某个变量的别名而存在,因此在一些场合可以代替指针。

  2. 引用相对于指针来说具有更好的可读性和实用性,能起到指针的部分作用,但是比指针安全。

  3. 引用在c++里面可以说是一把利器,引用用的好的话可以写出非常精妙的程序。



引用的本质:

  1. 引用在C++中的内部实现是一个常指针。

    Type& name   çè Type* const name

  2. C++编译器在编译过程中使用常指针作为引用的内部实现,因此引用所占用的空间大小与指针相同。

  3. 从使用的角度,引用会让人误会其只是一个别名,没有自己的存储空间。这是C++为了实用性而做出的细节隐藏。



我们在写操作符重载的时候都是用引用作为函数的返回值,我们来看一段代码

int temp;int fun1(){ temp = 10; return temp;}
int& fun2(){ temp = 10; return temp;}
int main() { int a = 0, b = 0; // 1. 返回函数的普通类型 a = fun1(); // 2. 返回函数的引用 b = fun2(); // 3. 返回函数的引用去初始化一个新的引用 int &c = fun2();
cout << "a = " << a << endl; cout << "b = " << b << endl; cout << "c = " << c << endl;
return 0;}// 编译结果:a = 10   b = 10   c = 10


  1. 返回函数的普通类型
    返回普通类型对象其实是返回这个对象的拷贝,c++其实会创建一个临时变量,这个临时变量被隐藏了,它会把temp的值拷贝给这个临时变量,当执行语句“a = fun1();”的时候就会把临时变量的值再拷贝给a,假设这个临时变量是t,相当于做了这两个赋值的步骤:t = temp;  a = t; 
  2. 返回函数的引用

    返回引用实际返回的是一个指向返回值的隐式指针,在内存中不会产生副本,是直接将temp拷贝给a,这样就避免产生临时变量,相比返回普通类型的执行效率更高,而且这个返回引用的函数也可以作为赋值运算符的左操作数,但是这时候需要注意以下两个问题

    1). 千万别返回局部对象的引用,当函数执行完局部对象也就被销毁,栈空间被释放,从而返回的地址已经不存在,导致后面执行出错。

    2).  返回堆区对象的引用,这种情况要特别注意,这时候返回函数的引用是作为一个临时变量出现,没有将它赋值给一个实际存在的变量,那么这个堆区对象的内存空间就没有释放,可能造成内存泄漏。有人说这样做是非法的?其实不是绝对的,只能说这种编程习惯很不好,这样做只是容易造成内存泄漏,只是我们要记住,我们在申请堆内存以后必须记得去释放这块内存。

  3. 返回函数的引用去初始化一个新的引用
    这个和前面一样,都是不会产生副本,但是现在是用返回值去初始化一个引用声明c,也就是说这时候变成了变量temp的别名,在c的生命周期内temp是一直有效的,这样做完全可以。




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