在C ++中按引用返回-引用分配與值分配

Question

假設我有：

    class SomeObject {

    };

    SomeObject& f() {
        SomeObject *s = new SomeObject();
        return *s;
    }

    // Variant 1
    int main() {
        SomeObject& s = f();
        // Do something with s
    }

   // Variant 2
    int main() {
        SomeObject s = f();
        // Do something with s
    }

第一個變體和第二個變體之間有什么區別嗎？ 在任何情況下，我都會使用一個？

編輯：另一個問題，在兩種情況下s包含什么？

Answer 1

首先，您永遠都不想返回對在函數中動態分配的對象的引用。 這是等待發生的內存泄漏。

除此之外，它還取決於對象的語義以及您在做什么。 使用引用（變量1）可以修改其引用的對象，以便其他功能可以看到修改后的值。 聲明一個值（變量2）意味着您擁有自己的本地副本，並且將對其進行任何修改等，而不是對函數返回中引用的對象進行任何修改。

通常，如果函數返回對非const的引用，那是因為它希望修改該值。 一個典型的例子是類似std::vector<>::operator[]的表達式，其中的表達式是：

v[i] = 42;

預期會修改向量中的元素。 如果不是這種情況，則該函數應返回一個值，而不是引用（並且您幾乎永遠不應使用此類函數來初始化本地引用）。 當然，只有返回對其他位置可訪問內容的引用，這才有意義。 函數所屬的類所擁有的全局變量或（更可能是）數據。

Answer 2

在第一個變體中，您將引用直接附加到動態分配的對象。 這是擁有動態內存的一種非常不合常規的方法（指針將更適合於該目的），但是它仍然為您提供了適當地重新分配該對象的機會。 即在您的第一個main結束時，您可以執行

delete &s;

在第二個變體中，您將丟失引用，即，您將丟失指向該動態分配對象的唯一鏈接。 該對象成為內存泄漏。

同樣，通過引用擁有動態分配的對象並不是一個好習慣。 為此通常最好使用指針或智能指針。 因此，即使第一個變體可以正式兌換，您的兩個變體也存在缺陷。

Answer 3

變體1將復制對象的地址，並且速度很快

變體2將復制整個對象，並且速度很慢（如變體2中已指出的那樣，您不能通過調用new來刪除創建的對象）

編輯：兩個f包含相同的Object

Answer 4

您詢問的兩個選項都不是很好。 在這種特殊情況下，應該使用shared_ptr或unique_ptr ，如果使用的是較舊的C ++編譯器，則應使用auto_ptr ，並更改函數以使其返回指針而不是引用。 另一個好的選擇是按值返回對象，尤其是在對象很小且構造便宜的情況下。

修改以按值返回對象：

SomeObject f() { return SomeObject(); }

SomeObject s(f());

簡單，干凈，安全-這里沒有內存泄漏。

使用unique_ptr ：

SomeObject* f() { return new SomeObject(); }

unique_ptr<SomeObject> s(f());

在此處使用unique_ptr或shared_ptr的優點之一是，您可以在某個時候更改函數f以返回派生自SomeObject的類的對象，並且無需更改任何客戶端代碼-只需確保基類（ SomeObject ）具有虛擬構造函數。

為什么您考慮的選項不是很好：

變體1：

SomeObject& s = f();

您將如何銷毀物體？ 無論如何，您都將需要該對象的地址來調用它的析構函數，因此有時需要取消引用s所指的對象（ &s ）。

變體2。您在這里泄漏，沒有機會調用從函數返回的對象的析構函數。