什么时候在C ++中返回指针，标量和引用？

Question

我正在从Java迁移到C ++，并对语言的灵活性有些困惑。 一点是，有三种存储对象的方式：指针，引用和标量（如果我正确理解，则存储对象本身）。

我倾向于在可能的地方使用引用，因为它与Java越接近越好。 在某些情况下，例如，派生属性的获取程序，这是不可能的：

MyType &MyClass::getSomeAttribute() {
    MyType t;
    return t;
}

这不会编译，因为t仅存在于getSomeAttribute()的范围内，并且如果我返回对其的引用，则在客户端可以使用它之前它不会指向任何地方。

因此，我有两个选择：

1. 返回一个指针
2. 返回标量

返回一个指针看起来像这样：

MyType *MyClass::getSomeAttribute() {
    MyType *t = new MyType;
    return t;
}

这是可行的，但是客户端必须检查此指针是否为NULL才能真正确定，这对于引用不是必需的。 另一个问题是调用者必须确保将t释放，如果可以避免的话，我宁愿不处理它。

另一种方法是返回对象本身（标量）：

MyType MyClass::getSomeAttribute() {
    MyType t;
    return t;
}

这非常简单，正是我在这种情况下想要的：感觉像是一个引用，不能为null。 如果该对象超出了客户端代码的范围，则将其删除。 很方便。 但是，我很少看到有人这样做，这是有原因的吗？ 如果我返回标量而不是指针或引用，是否会有某种性能问题？

解决此问题的最常见/最优雅的方法是什么？

Answer 1

按值返回。 编译器可以优化副本，因此最终结果就是您想要的。 创建一个对象，并将其返回给调用者。

我认为您很少看到别人这样做的原因是因为您正在查看错误的C ++代码。 ;）大多数来自Java的人都对这样做感到不自在，因此他们到处都是new 。 然后它们到处都是内存泄漏，必须检查NULL以及可能引起的所有其他问题。 :)

值得指出的是，C ++引用与Java引用几乎没有共同之处。 Java中的引用与指针非常相似（可以重新定位，也可以将其设置为NULL）。 实际上，唯一真正的区别是指针也可以指向垃圾值（如果未初始化，或者指向超出范围的对象），并且可以对指针进行指针算术运算。数组。 C ++引用是对象的别名。 Java引用的行为并非如此。

Answer 2

很简单，尽可能避免使用new指针和动态分配。 请改用值，引用和自动分配的对象。 当然，您不能总是避免动态分配，但是这应该是最后的选择，而不是第一选择。

Answer 3

按值返回可能会导致性能下降，因为这意味着需要复制对象。 如果它是一个大对象（如列表），则该操作可能会非常昂贵。

但是现代编译器非常擅长于避免这种情况的发生。 C ++标准明确声明在某些情况下允许编译器取消复制。 与您提供的示例代码相关的特定实例称为“返回值优化”。

就个人而言，当我返回成员变量时，我通过（通常为const）引用返回，并在需要动态分配某些内容时返回某种类型的智能指针对象（通常为::std::auto_ptr ）。 否则，我将按价值返回。

我也经常有const引用参数，这在C ++中很常见。 这是传递参数并说“该功能不允许触摸”的一种方式。 基本上是一个只读参数。 但是，仅应将其用于比单个整数或指针更复杂的对象。

我认为Java的一大变化是const非常重要且经常使用。 学习了解它，并使其成为您的朋友。

我还认为Neil的答案是正确的，它指出尽可能避免动态分配是一个好主意。 您不应该过多地扭曲设计以使之实现，但是您绝对应该选择不必进行设计的选择。

Answer 4

按值返回是C ++中常见的做法。 但是，在传递对象时，将通过引用传递。

例

 main()
   {

       equity trader;

       isTraderAllowed(trader);

       ....
    }

    bool isTraderAllowed(const equity& trdobj)
    {
             ... // Perform your function routine here.
    }

上面是通过引用传递对象的简单示例。 实际上，您将有一个名为isTraderAllowed的方法用于类权益，但是我向您展示了按引用传递的实际用法。

Answer 5

关于通过值或引用传递的一点：
考虑到优化，假设一个函数为inline ，如果其参数声明为“ const DataType objectName”，则该DataType甚至可以是基元，也不会涉及任何对象副本； 如果将其参数声明为“ const DataType＆objectName”或“ DataType＆objectName”，则DataType甚至可以是原语，也不会涉及地址获取或指针。 在上述两种情况下，输入参数都直接在汇编代码中使用。

关于参考的一点：
引用并不总是一个指针，例如，当您在函数主体中具有以下代码时，该引用就不是指针：

int adad=5;
int & reference=adad;  

关于按值返回的一点：
正如某些人提到的，使用具有优化功能的良好编译器，按任何类型的值返回都不会导致多余的副本。

关于按参考归还的要点：
对于内联函数和优化，按引用返回将不涉及地址获取或指针。