C ++按引用返回和按常量引用返回值被復制

Question

我有一些關於重新引用類成員變量的問題。

我有以下代碼：

#include <stdint.h>
#include <string>
#include <iostream>
#include <set>

void
PrintSet (const std::string & str, const std::set<uint32_t> & to_print)
{
  std::cout << str << " (" << to_print.size () << "): ";

  for (std::set<uint32_t>::const_iterator it = to_print.begin ();
          it != to_print.end (); ++it)
    {
      std::cout << *it << " ";
    }

  std::cout << "\n";
}

class Test
{
private:
  std::set<uint32_t> m_values;

public:

  Test () : m_values () { }

  void
  SetValues (const std::set<uint32_t> & values)
  {
    m_values = values;
  }

  const std::set<uint32_t> &
  GetValues () const
  {
    return m_values;
  }

  std::set<uint32_t> &
  GetValues ()
  {
    return m_values;
  }

  void
  Print () const
  {
    PrintSet ("TestInst", m_values);
  }
};

1. 我注意到如果執行此操作：

    std::set<uint32_t> returned = test.GetValues (); 

   returned的變量得到一個副本 ，而不是引用，為什么？

2. const std::set<uint32_t> & GetValues () const函數是否必須包含雙const （返回值上的一個和函數名稱后的一個）？

編輯：其他問題：

3. 知道std::set<uint32_t> returned = test.GetValues (); 創建一個副本。 如果我這樣做：

    test.GetValues ().size (); 

   為了調用size ()函數（或返回的對象的任何其他成員），是臨時創建副本還是使用返回的引用解析所有副本？

4. 具有三個函數（按值返回，按常量引用和按引用）是否不好？

    // Return by value std::set<uint32_t> GetValues () const { return m_values; } // Return by const-reference const std::set<uint32_t> & GetValues () const { return m_values; } // Return by reference std::set<uint32_t> & GetValues () { return m_values; } 

Answer 1

返回的變量得到一個副本，而不是引用，為什么？

例如，當您使用引用來初始化其類型不是引用的值時，將得到一個副本。

#include <cassert>

int main() {
    int a = 1;
    const int& a_ref = a;
    int b = a_ref;
    assert(&b != &a);
}

const std::set<uint32_t> & GetValues () const函數是否必須包含雙精度const

第二個const用作成員函數限定符，這意味着當您的類的調用實例是const限定的時，可以調用該方法。 例如

Test test;
test.GetValues(); // 1
const Test& test_ref = test;
test_ref.GetValues(); // 2

這里1將調用非const版本，而2將調用使用const限定的方法

此外， const限定方法將不允許您返回對其自身值的非const引用，因此您必須返回對成員變量m_values的const引用。

因此，如果包含第二個const則必須包含第一個const ，但是，如果僅將返回類型設為const引用，則無需將方法設為const 。 例如

const std::set<uint32_t>& GetValues() // 1
std::set<uint32_t>& GetValues() { return m_values; } // 2

這里允許1 ，但不允許2 。

如果您感到好奇，就會發生這種情況，是因為隱式this指針是const限定的，是const限定方法中指向const的指針。

---

為了調用size（）函數（或返回的對象的任何其他成員），是臨時創建副本還是使用返回的引用解析所有副本？

size()方法將在引用上調用！ 最好的測試方法是在一個快速的測試用例中進行嘗試https://wandbox.org/permlink/KGSOXDkQESc8ENPW （請注意，我使測試比演示所需的要復雜一些）

具有三個函數（按值返回，按常量引用和按引用）是否不好？

如果您的用戶暴露於可變引用，然后讓他們做一個副本（這就是為什么你有按值）的方法是讓他們通過初始化非裁判資格進行復制自己的最佳方式set與返回的參考（就像您最初所做的那樣）

同樣在您的代碼中，以下兩種方法之間也存在歧義

std::set<uint32_t> GetValues() const
const std::set<uint32_t>& GetValues () const

因為所有不同的是返回類型， 並且您不能在返回類型上重載函數 。

Answer 2

returned的變量是一個單獨的對象，必須具有自己的值。

因此，在此聲明中

std::set<uint32_t> returned = test.GetValues ();

將函數返回的引用所引用的值復制到returned的對象中。

例如，如果聲明一個引用而不是對象

std::set<uint32_t> &returned = test.GetValues ();

那么在這種情況下， returned的引用將引用類對象的原始對象，並由函數返回的引用進行初始化。

至於第二個問題，則返回的類型不參與重載的函數解析。

例如，如果您要刪除第二個const限定詞

const std::set<uint32_t> & GetValues ();
std::set<uint32_t> & GetValues (); 

那么這兩個函數之間就存在這樣的歧義

std::set<uint32_t> returned = test.GetValues ();