什么時候在C ++中返回指針，標量和引用？

Question

我正在從Java遷移到C ++，並對語言的靈活性有些困惑。 一點是，有三種存儲對象的方式：指針，引用和標量（如果我正確理解，則存儲對象本身）。

我傾向於在可能的地方使用引用，因為它與Java越接近越好。 在某些情況下，例如，派生屬性的獲取程序，這是不可能的：

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

這不會編譯，因為t僅存在於getSomeAttribute()的范圍內，並且如果我返回對其的引用，則在客戶端可以使用它之前它不會指向任何地方。

因此，我有兩個選擇：

1. 返回一個指針
2. 返回標量

返回一個指針看起來像這樣：

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

這是可行的，但是客戶端必須檢查此指針是否為NULL才能真正確定，這對於引用不是必需的。 另一個問題是調用者必須確保將t釋放，如果可以避免的話，我寧願不處理它。

另一種方法是返回對象本身（標量）：

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

這非常簡單，正是我在這種情況下想要的：感覺像是一個引用，不能為null。 如果該對象超出了客戶端代碼的范圍，則將其刪除。 很方便。 但是，我很少看到有人這樣做，這是有原因的嗎？ 如果我返回標量而不是指針或引用，是否會有某種性能問題？

解決此問題的最常見/最優雅的方法是什么？

Answer 1

按值返回。 編譯器可以優化副本，因此最終結果就是您想要的。 創建一個對象，並將其返回給調用者。

我認為您很少看到別人這樣做的原因是因為您正在查看錯誤的C ++代碼。 ;）大多數來自Java的人都對這樣做感到不自在，因此他們到處都是new 。 然后它們到處都是內存泄漏，必須檢查NULL以及可能引起的所有其他問題。 :)

值得指出的是，C ++引用與Java引用幾乎沒有共同之處。 Java中的引用與指針非常相似（可以重新定位，也可以將其設置為NULL）。 實際上，唯一真正的區別是指針也可以指向垃圾值（如果未初始化，或者指向超出范圍的對象），並且可以對指針進行指針算術運算。數組。 C ++引用是對象的別名。 Java引用的行為並非如此。

Answer 2

很簡單，盡可能避免使用new指針和動態分配。 請改用值，引用和自動分配的對象。 當然，您不能總是避免動態分配，但是這應該是最后的選擇，而不是第一選擇。

Answer 3

按值返回可能會導致性能下降，因為這意味着需要復制對象。 如果它是一個大對象（如列表），則該操作可能會非常昂貴。

但是現代編譯器非常擅長於避免這種情況的發生。 C ++標准明確聲明在某些情況下允許編譯器取消復制。 與您提供的示例代碼相關的特定實例稱為“返回值優化”。

就個人而言，當我返回成員變量時，我通過（通常為const）引用返回，並在需要動態分配某些內容時返回某種類型的智能指針對象（通常為::std::auto_ptr ）。 否則，我將按價值返回。

我也經常有const引用參數，這在C ++中很常見。 這是傳遞參數並說“該功能不允許觸摸”的一種方式。 基本上是一個只讀參數。 但是，僅應將其用於比單個整數或指針更復雜的對象。

我認為Java的一大變化是const非常重要且經常使用。 學習了解它，並使其成為您的朋友。

我還認為Neil的答案是正確的，它指出盡可能避免動態分配是一個好主意。 您不應該過多地扭曲設計以使之實現，但是您絕對應該選擇不必進行設計的選擇。

Answer 4

按值返回是C ++中常見的做法。 但是，在傳遞對象時，將通過引用傳遞。

例

 main()
   {

       equity trader;

       isTraderAllowed(trader);

       ....
    }

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

上面是通過引用傳遞對象的簡單示例。 實際上，您將有一個名為isTraderAllowed的方法用於類權益，但是我向您展示了按引用傳遞的實際用法。

Answer 5

關於通過值或引用傳遞的一點：
考慮到優化，假設一個函數為inline ，如果其參數聲明為“ const DataType objectName”，則該DataType甚至可以是基元，也不會涉及任何對象副本； 如果將其參數聲明為“ const DataType＆objectName”或“ DataType＆objectName”，則DataType甚至可以是原語，也不會涉及地址獲取或指針。 在上述兩種情況下，輸入參數都直接在匯編代碼中使用。

關於參考的一點：
引用並不總是一個指針，例如，當您在函數主體中具有以下代碼時，該引用就不是指針：

int adad=5;
int & reference=adad;  

關於按值返回的一點：
正如某些人提到的，使用具有優化功能的良好編譯器，按任何類型的值返回都不會導致多余的副本。

關於按參考歸還的要點：
對於內聯函數和優化，按引用返回將不涉及地址獲取或指針。