如果函数返回值是一个对象,要考虑 return 语句的效率。例如
return String(s1 + s2);
这是临时对象的语法,表示“创建一个临时对象并返回它” 。不要以为它与“先创建一个局部对象 temp 并返回它的结果”是等价的,如
String temp(s1 + s2);
return temp;
实质不然,上述代码将发生三件事。首先,temp 对象被创建,同时完成初始化;然后拷贝构造函数把 temp 拷贝到保存返回值的外部存储单元中;最后,temp 在函数结束时被销毁(调用析构函数) 。然而“创建一个临时对象并返回它”的过程是不同的,编译器直接把临时对象创建并初始化在外部存储单元中,省去了拷贝和析构的花费,提高了
效率。
类似地,我们不要将
return int(x + y); // 创建一个临时变量并返回它
写成
int temp = x + y;
return temp;
由于内部数据类型如 int,float,double 的变量不存在构造函数与析构函数, 虽然该 “临时变量的语法”不会提高多少效率,但是程序更加简洁易读。
格式:类型标识符 &函数名(形参列表及类型说明){ //函数体 }
好处:在内存中不产生被返回值的副本;(注意:正是因为这点原因,所以返回一个局部变量的引用是不可取的。因为随着该局部变量生存期的结束,相应的引用也会失效,产生runtime error! 注意事项:
(1)不能返回局部变量的引用。这条可以参照Effective C++[1]的Item 31。主要原因是局部变量会在函数返回后被销毁,因此被返回的引用就成为了"无所指"的引用,程序会进入未知状态。
(2)不能返回函数内部new分配的内存的引用。这条可以参照Effective C++[1]的Item 31。虽然不存在局部变量的被动销毁问题,可对于这种情况(返回函数内部new分配内存的引用),又面临其它尴尬局面。例如,被函数返回的引用只是作为一个临时变量出现,而没有被赋予一个实际的变量,那么这个引用所指向的空间(由new分配)就无法释放,造成memory leak。
(3)可以返回类成员的引用,但最好是const。这条原则可以参照Effective C++[1]的Item 30。主要原因是当对象的属性是与某种业务规则(business rule)相关联的时候,其赋值常常与某些其它属性或者对象的状态有关,因此有必要将赋值操作封装在一个业务规则当中。如果其它对象可以获得该属性的非常量引用(或指针),那么对该属性的单纯赋值就会破坏业务规则的完整性。
(4)流操作符重载返回值申明为“引用”的作用:
流操作符<<和>>,这两个操作符常常希望被连续使用,例如:cout << "hello" << endl; 因此这两个操作符的返回值应该是一个仍然支持这两个操作符的流引用。可选的其它方案包括:返回一个流对象和返回一个流对象指针。但是对于返回一个流对象,程序必须重新(拷贝)构造一个新的流对象,也就是说,连续的两个<<操作符实际上是针对不同对象的!这无法让人接受。对于返回一个流指针则不能连续使用<<操作符。因此,返回一个流对象引用是惟一选择。这个唯一选择很关键,它说明了引用的重要性以及无可替代性,也许这就是C++语言中引入引用这个概念的原因吧。 赋值操作符=。这个操作符象流操作符一样,是可以连续使用的,例如:x = j = 10;或者(x=10)=100;赋值操作符的返回值必须是一个左值,以便可以被继续赋值。因此引用成了这个操作符的惟一返回值选择。
例3
#i nclude <iostream.h>
int &put(int n);
int vals[10];
int error=-1;
void main()
{
put(0)=10; //以put(0)函数值作为左值,等价于vals[0]=10;
put(9)=20; //以put(9)函数值作为左值,等价于vals[9]=20;
cout<<vals[0];
cout<<vals[9];
}
int &put(int n)
{
if (n>=0 && n<=9 ) return vals[n];
else { cout<<"subscript error"; return error; }
}
(5)在另外的一些操作符中,却千万不能返回引用:+-*/ 四则运算符。它们不能返回引用,Effective C++[1]的Item23详细的讨论了这个问题。主要原因是这四个操作符没有side effect,因此,它们必须构造一个对象作为返回值,可选的方案包括:返回一个对象、返回一个局部变量的引用,返回一个new分配的对象的引用、返回一个静态对象引用。根据前面提到的引用作为返回值的三个规则,第2、3两个方案都被否决了。静态对象的引用又因为((a+b) == (c+d))会永远为true而导致错误。所以可选的只剩下返回一个对象了。
本文来自CSDN博客,转载请标明出处:http://blog.csdn.net/bluesky_0205/archive/2008/12/11/3494204.aspx
看看下面的程序的输出:
#include <stdio.h>
char *returnStr()
{
char *p="hello world!";
return p;
}
int main()
{
char *str;
str=returnStr();
printf("%s\n", str);
return 0;
}
这个没有任何问题,因为"hello world!"是一个字符串常量,存放在静态数据区,把该字符串常量存放的静态数据区的首地址赋值给了指针,所以returnStr函数退出时,该该字符串常量所在内存不会被回收,故能够通过指针顺利无误的访问。
但是,下面的就有问题:
#include <stdio.h>
char *returnStr()
{
char p[]="hello world!";
return p;
}
int main()
{
char *str;
str=returnStr();
printf("%s\n", str);
return 0;
}
"hello world!"是一个字符串常量,存放在静态数据区,没错,但是把一个字符串常量赋值给了一个局部变量(char []型数组),该局部变量存放在栈中,这样就有两块内容一样的内存,这是与前着最本质的区别,当returnStr函数退出时,栈要清空,局部变量的内存也被清空了,所以这时的函数返回的是一个已被释放的内存地址,所以打印出来的是乱码。
如果函数的返回值非要是一个局部变量的地址,那么该局部变量一定要申明为static类型。如下:
#include <stdio.h>
char *returnStr()
{
static char p[]="hello world!";
return p;
}
int main()
{
char *str;
str=returnStr();
printf("%s\n", str);
return 0;
}
这个问题可以通过下面的一个例子来更好的说明:
#include <stdio.h>
//返回的是局部变量的地址,该地址位于动态数据区,栈里
char *s1()
{
char p[]="Hello world!";
printf("in s1 p=%p\n", p);
printf("in s1: string's address: %p\n", &("Hello world!"));
return p;
}
//返回的是字符串常量的地址,该地址位于静态数据区
char *s2()
{
char *q="Hello world!";
printf("in s2 q=%p\n", q);
printf("in s2: string's address: %p\n", &("Hello world!"));
return q;
}
//返回的是静态局部变量的地址,该地址位于静态数据区
char *s3()
{
static char r[]="Hello world!";
printf("in s3 r=%p\n", r);
printf("in s3: string's address: %p\n", &("Hello world!"));
return r;
}
int main()
{
char *t1, *t2, *t3;
t1=s1();
t2=s2();
t3=s3();
printf("in main:");
printf("p=%p, q=%p, r=%p\n", t1, t2, t3);
printf("%s\n", t1);
printf("%s\n", t2);
printf("%s\n", t3);
return 0;
}
运行输出结果:
in s1 p=0xbff92efb
in s1: string's address: 0x80486ac
in s2 q=0x80486ac
in s2: string's address: 0x80486ac
in s3 r=0x804998c
in s3: string
这个结果正好应证了上面解释,同时,还可是得出一个结论:字符串常量,之所以称之为常量,因为它可一看作是一个没有命名的字符串且为常量,存放在静态数据区。这里说的静态数据区,是相对于堆、栈等动态数据区而言的。静态数据区存放的是全局变量和静态变量,从这一点上来说,字符串常量又可以称之为一个无名的静态变量,因为"Hello world!"这个字符串在函数 s1和s2 中都引用了,但在内存中却只有一份拷贝,这与静态变量性质相当神似。
char *p = "abcdefg";//静态存储区
char p[] = "abcdefg"; // p本身是数组名了,数组里放的字符串,是局部变量,内容是原来的静态区域内容的拷贝!因此返回p实际上返回的局部变量地址而不是静态存储区地址,和上面不同!
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