如果我的 function 使用 static 成员，我为什么要通过引用返回

Question

为什么此代码的结果给出相同的_x值，而我在getInstance()中使用 static 实例，它检索相同的 object。

  class A{
        public:
        A(){}
        A getInstance();

        void print(){
            _x=_x+1;
            std::cout<<"the value of x is : " <<_x<<std::endl; 
        }

        int _x = 0;

    };



A A::getInstance(){
        static A _instance;
        return _instance;
    }


int main() {

    A a;
    a.getInstance().print(); //the value of x is : 1
    a.getInstance().print(); //the value of x is : 1

    return 0;
}

当我将&A用作getInstance()的一种时，结果是

x 的值为：1

x 的值为：2

谁能解释我为什么？

Answer 1

您的AA::getInstance(){返回 static 实例的副本： static A _instance; . 此副本的_x等于 Static A::_x ，它被初始化为 0 且未被修改。

这最终意味着.print是在返回的临时文件 object 上调用的，而不是在 A 本身上调用的，因此每次调用打印 function 时，这个临时文件 object 的_x都会增加，然后被销毁，留下 static A 不变。

当您从A& A::getInstance通过引用返回时， .print()作用于 static A变量两次，在第二次打印中将其从 0 递增到 1，然后递增到 2。 如果您通过指针返回，您将获得相同的行为： A* A::getInstance() 。

Answer 2

我稍微修改了您的示例，以便您可以更好地了解会发生什么。 “问题”（它完全按预期工作）是如果您不返回引用，将返回 A 的副本。 运行代码，您可以自己看到。

请注意，我创建了实例 getter static，因此您无需先创建 A 的实例（使 output 更清晰）。 我将构造函数设为私有，因此您只能使用 singleton 创建方法。

Output 的例子：

2 times get_Instance
A::A(), _x = 0
A::getInstance(), _instance.x_ = 0
A::A(const A&), _x = 0
the value of x is : 1
A::getInstance(), _instance.x_ = 0
A::A(const A&), _x = 0
the value of x is : 1

2 times get_InstanceRef
A::A(), _x = 0
A::getInstanceRef(), _instance.x_ = 0
the value of x is : 1
A::getInstanceRef(), _instance.x_ = 1
the value of x is : 2

以及示例本身：

#include <iostream>

class A 
{
public:
    static A getInstance();
    static A& getInstanceRef();

    void print() {
        _x = _x + 1;
        std::cout << "the value of x is : " << _x << std::endl;
    }

private:
    A() { std::cout << "A::A(), _x = " << _x << " \n"; }
    A(const A&) { std::cout << "A::A(const A&), _x = " << 0 << "\n" ; }
    int _x = 0;


};

A A::getInstance() 
{
    static A _instance;
    std::cout << "A::getInstance(), _instance.x_ = " << _instance._x << "\n";
    return _instance;
}


A& A::getInstanceRef() 
{
    static A _instance;
    std::cout << "A::getInstanceRef(), _instance.x_ = " << _instance._x << "\n";
    return _instance;
}


int main() 
{
    std::cout << "2 times get_Instance\n";
    auto a1 = A::getInstance();
    a1.print();
    auto a2 = A::getInstance();
    a2.print();

    std::cout << "\n2 times get_InstanceRef\n";
    auto& a3 = A::getInstanceRef();
    a3.print();
    auto& a4 = A::getInstanceRef();
    a4.print();

    return 0;
}