当您从 c++ function 返回引用时会发生什么？

Question

问题不在于为什么以及何时应该使用它。 我想知道在低级别到底发生了什么，因为我们得到了非常奇怪的结果。

例如，当您像这样使用它时很清楚：

int& func(int& num) {
    ++num;
    return num;
}

这里我们通过引用传递一个变量，改变它，并返回一个对同一个变量的新引用。

但是如果我们这样做会发生什么？ ：

int& func(int num) {
    ++num;
    return num;
}

当 function func完成时，变量num不再存在。 C++ 不允许在没有使用变量初始化的情况下创建引用。 但是在这种情况下，编译和执行 go 都没有错误。 例如，如果我们不初始化int ，我们会得到随机行为：

int num;
std::cout << num; // gives 6422352 or sth like that

但是如果我们用上面的 function 初始化它：

int num1(1);
int num2(func(num1));
cout << num2; // console freezes for a second or two, and execution stops, without any errors

所以我一直在想：

1. 为什么我们没有收到返回对不存在的 object 的引用的编译错误？
2. 这是什么分配给num2 ？
3. 为什么它不会导致任何执行错误，而只是停止程序？

Answer 1

从 function返回对局部变量的引用并没有错。 但是，使用该引用会导致未定义的行为。

Answer 2

好吧，我用g++ version 5.4.0编译了你的代码。

所以我一直在想：

1. 为什么我们没有收到返回对不存在的 object 的引用的编译错误？

编译器不会给出错误，但会给出警告。

sampe.cpp: In function ‘int& func(int)’:
sampe.cpp:6:15: warning: reference to local variable ‘num’ returned [-Wreturn-local-addr]
 int& func(int num)
               ^

此外，您不会返回对不存在的 object 的引用。 当您返回参考时， object （或者更确切地说是int ）存在并且没有超出范围。 一旦执行了return语句，它就会超出范围。

这就是编译器编译代码并给出警告的原因。

2. 分配给 num2 的是什么？

3. 为什么它不会导致任何执行错误，而只是停止程序？

现在，当我执行程序时，我每次都会得到Segmentation fault （没有任何输出）。 快速使用gdb告诉我这条线

int num2(func(num1));

在main()中是罪魁祸首。 这是我的程序崩溃的地方。

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TLDR；

正如对您的问题的评论和@Hi - love SO 的回答中所述，很明显，返回对局部变量的引用没有任何问题。

可能您只是在使用旧的编译器，当您的程序进入未定义的行为领域时，它能够以某种方式为您提供 output。