C ++：按引用返回按值返回

Question

我一直在閱讀邁爾斯的書，並通過引用/指針和值返回來查看項目。 關鍵是，如果我們的函數是這樣的：

ClassA& AddSomething(ClassA classA)
{
  ClassA tempClassA;
  //... do something on tempClassA
  return tempClassA;
}

這不起作用，因為我們返回對堆棧上創建的對象的引用，並且現在函數已經完成。

他給出了兩個解決方案

1. 在函數內部使用本地靜態ClassA。 這有它的問題，但至少我們可以確定該對象存在。

2. 作為對象返回：

    ClassA AddSomething(ClassA classA) { ClassA tempClassA; //... do something on tempClassA return tempClassA; } 

現在，如果我要這樣做：

ClassA obj1;
ClassA obj2 = AddSomething(obj1);

我現在的困惑是，在執行此行時：

1. 創建一個tempClassA的'副本'並傳遞給ClassA的復制構造函數（初始化obj2）？ 要么
2. tempClassA將自身傳遞給ClassA的復制構造函數，因為復制構造函數接受引用。

所以基本上，傳遞給復制構造函數的是對tempClassA的引用（在函數內部的堆棧中創建）或對tempClassA副本的引用。

另外，我的另一個問題是，我已經讀過，如果我得到函數局部變量的引用，那么本地變量將不會被刪除。 例如，

ClassA & classRef = AddSomething(obj1);

在這種情況下，如果AddSomething（）返回引用，則classRef不指向已刪除的引用，因為將保留本地變量。 我理解正確嗎？

Answer 1

在最壞的情況下，你是對的： tempClassA的副本被傳遞給復制構造函數。 但是允許編譯器消除該副本並從tempClassA構造結果。 這稱為“返回值優化”或RVO。 我不知道沒有這樣做的編譯器。

Answer 2

當按值返回對象時，會發生兩個副本：一個從局部變量返回到返回值，另一個從返回值返回到目標對象。 然而，實現允許一個的Elid或兩個副本; 這在第一種情況下稱為返回值優化 （RVO），在第二種情況下稱為復制省略 。

Object some_function() {
    return Object();    // copy Object() into return value; candidate for RVO
}
Object another_function() {
    Object obj;
    return obj;         // copy obj into return value; candidate for NRVO
}
Object result = some_function();   // copy return value into result; candidate for copy elision

上面的第二個函數是RVO的細化類型的候選函數，稱為命名返回值優化; 最簡單的RVO形式僅適用於構造返回值的返回語句。

關於第二個問題，生命周期擴展僅適用於對value返回的對象的const引用; 第二個問題中的代碼不會延長任何對象的生命周期。 有關更多詳細信息，請參閱返回臨時對象和綁定到const引用 。

Answer 3

您永遠不能通過引用返回函數局部變量。 即使您使用const引用捕獲返回的值，它也不會工作，如下所示：

const ClassA& classRef = AddSomething(obj1);

因為如果AddSomething通過引用返回本地對象，那么在classRef引用它時，它將是對不存在的對象的懸空引用。