返回非常量左值引用

Question

我正在嘗試使用《 交互式計算機圖形學-自上而下的方法》這本書來學習計算機圖形學，示例代碼在此鏈接中

有一個名為“ mat.h”的標頭庫，提供了一些矩陣實用程序，但是當我嘗試使用Xcode進行編譯時，會引發以下錯誤：

類型為“ Angel :: mat2”的非常量左值引用不能綁定到類型為“ Angel :: mat2”的臨時對象

引發該錯誤的代碼是：

mat2& operator /= ( const GLfloat s ) {
#ifdef DEBUG
    if ( std::fabs(s) < DivideByZeroTolerance ) {
        std::cerr << "[" << __FILE__ << ":" << __LINE__ << "] "
                  << "Division by zero" << std::endl;
        return mat2();
    }
#endif // DEBUG

我只是將其注釋掉，因為它只是在調試應用程序時編譯的，但是我想知道問題出在哪里以及如何解決。

Answer 1

嚴格地說，而正式的原因錯誤是綁定一個非const引用到一個臨時的嘗試，這里真正的問題是要試圖返回一個引用 ， 任何引用到臨時對象。 引用是否為const無關緊要。

return語句完成后，臨時對象將立即銷毀，從而導致綁定到當前已銷毀對象的懸掛引用。 換句話說，即使我們嘗試通過將返回類型更改為const reference來“修復”此代碼，它仍然無法正常工作。

而且，似乎設計上該函數應該返回非常量引用，這意味着更改此函數的返回類型不是一種選擇。 非常量引用是復合賦值運算符通常返回的內容。 在“被零除”的情況下，調試分支只應提早終止（當然，還可以返回任何東西，僅僅是為了編譯代碼）。

實現的一個方法是聲明類型的一個獨立的對象mat2 （如類的靜態成員mat2 ，例如），並返回對它的引用。 即聲明

class mat2 {
  ...
#ifdef DEBUG
  static mat2 bad_result;
#endif // DEBUG
};

定義它

#ifdef DEBUG
mat2 mat2::bad_result;
#endif // DEBUG

然后做

return bad_result;

每當檢測到錯誤時。

另外（更容易），您可以在該return語句之前在本地聲明它

#ifdef DEBUG
    if ( std::fabs(s) < DivideByZeroTolerance ) {
        std::cerr << "[" << __FILE__ << ":" << __LINE__ << "] "
                  << "Division by zero" << std::endl;
        static mat2 bad_result;
        return bad_result;
    }
#endif // DEBUG

當然，這種設計存在明顯的缺陷，因為外部代碼將能夠修改返回的對象，這是不希望的。 但是，最有可能的想法是，一旦將錯誤消息打印到std::err ，就不能保證程序的行為，這意味着在這種情況下，返回值的可修改性應該不成問題。

考慮到最后一點，我們甚至可以使用非靜態局部變量作為返回值

#ifdef DEBUG
    if ( std::fabs(s) < DivideByZeroTolerance ) {
        std::cerr << "[" << __FILE__ << ":" << __LINE__ << "] "
                  << "Division by zero" << std::endl;
        mat2 bad_result;
        return bad_result;
    }
#endif // DEBUG

返回對局部變量的引用與返回對臨時變量的引用是錯誤的（出於大致相同的原因）。 但是，在“錯誤后無保證”的方法內，它將“起作用”，這意味着它將修復錯誤消息。

Answer 2

問題在於，非const左值引用不能綁定到臨時值rvalue 。 只有const左值引用（在C ++ 98和C ++ 11中）或右值引用（僅在C ++ 11中）可以。 該運算符試圖返回對從函數返回時創建的臨時對象的左值引用：

    mat2& operator /= ( const GLfloat s ) {
//  ^^^^^
//  RETURNS A NON-CONST LVALUE REFERENCE
        ...
        return mat2(); // <--- CREATES A TEMPORARY (RVALUE)
    }