c++ 函数返回研究[转]

一，c++函数的返回分为以下几种情况

1）主函数main的返回值：这里提及一点，返回0表示程序运行成功。

2）返回非引用类型：函数的返回值用于初始化在跳用函数出创建的临时对象。用函数返回值初始化临时对象与用实参初始化形参的方法是一样 的。如果返回类型不是引用，在调用函数的地方会将函数返回值复制给临时对象。且其返回值既可以是局部对象，也可以是求解表达式的结果。

3）返回引用：当函数返回引用类型时，没有复制返回值。相反，返回的是对象本身。

二，函数返回引用

1，当函数返回引用类型时，没有复制返回值。相反，返回的是对象本身。先看两示例，示例1如下：

const string &shorterString(const string &s1,const string &s2)
{
    return s1.size < s2.size ? s1:s2;
}

示例2：

1. ostream &operator<<(ostream &output, const AAA &aaa)
2. {
3. output << aaa.x << ' ' << aaa.y << ' ' << aaa.z << endl;
4. return output;
5. }

形参和返回类型都是指向const string对象的引用，调用函数和返回结果时，都没有复制这些string对象。

2，返回引用，要求在函数的参数中，包含有以引用方式或指针方式存在的，需要被返回的参数。比如：

int& abc(int a, int b, int c, int& result){

result = a + b + c;
    return result;
}

这种形式也可改写为：

int& abc(int a, int b, int c, int *result){
   *result = a + b + c;
   return *result;
}

但是，如下的形式是不可以的：
int& abc(int a, int b, int c){
   return a + b + c;
}

3，千万不要返回局部对象的引用。当函数执行完毕时，将释放分配给局部对象的存储空间。此时，对局部对象的引用就会指向不确定的内存。如：

const string &manip(const string &s)

{

　　string ret =s;

　　return ret;  //wrong:returning reference to a local object

}

4，引用返回左值。返回引用的函数返回一个左值。因此这样的函数可用于任何要求使用左值的地方。示例见：c++ primer p215

5，由于返回值直接指向了一个生命期尚未结束的变量，因此，对于函数返回值（或者称为函数结果）本身的任何操作，都在实际上，是对那个变量的操作，这就是引入const类型的返回的意义。当使用了const关键字后，即意味着函数的返回值不能立即得到修改！如下代码，将无法编译通过，这就是因为返回值立即进行了++操作（相当于对变量z进行了++操作），而这对于该函数而言，是不允许的。如果去掉const，再行编译，则可以获得通过，并且打印形成z = 7的结果。

include <iostream>
include <cstdlib>
const int& abc(int a, int b, int c, int& result){
   result = a + b + c;
   return result;
}

int main() {
   int a = 1; int b = 2; int c=3;
   int z;
   abc(a, b, c, z)++;  //wrong: returning a const reference
   cout << "z= " << z << endl;
  SYSTEM("PAUSE");
   return 0;
}

三，思考：

1，什么时候返回引用是正确的？而什么时候返回const引用是正确的？

返回指向函数调用前就已经存在的对象的引用是正确的。当不希望返回的对象被修改时，返回const引用是正确的。

 MYTEST1:

本机测试，函数返回问题。 发现在mac上xcode中，返回直接返回局部变量，并没有拷贝，而是直接替换。

//
//  main.cpp
//  TestVector
//
//  Created by New_Life on 2017/4/19.
//  Copyright © 2017年 chenhuan001. All rights reserved.
//

#include <iostream>

class A {
public:
    A() {
        std::cout << "A construct" << std::endl;
    }

    ~A() {
        std::cout << "A destory" << std::endl;
    }

    A(const A& a) {
        std::cout << "A copy" << std::endl;
    }

    A& operator = (const A& a) {
        std::cout << "A =" << std::endl;
        return *this;
    }
    int aa;
};

A Test() {
    A a;
    std::cout << "a: " << &a << std::endl;
    A b(a);
    std::cout << "b: " << &b << std::endl;
    return b;
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    A c = Test();//编译器做了优化。
//    A c(TestVector());
    std::cout << "c: " << &c << std::endl;
    A d;
    std::cout << "d: " << &d << std::endl;
    //std::cout << c << std::endl;
    return ;
}

运行结果：

A construct
a: 0x7fff5fbff6b8
A copy
b: 0x7fff5fbff738
A destory
c: 0x7fff5fbff738
A construct
d: 0x7fff5fbff728
A destory
A destory

从结果中可以看出，b和c的地址相同。

并且在函数内的局部变量b，并没有析构。

（猜想，编译器的优化）

MYTEST2:

//
//  main.cpp
//  TestVector
//
//  Created by New_Life on 2017/4/19.
//  Copyright © 2017年 chenhuan001. All rights reserved.
//

#include <iostream>

class A {
public:
    A() {
        std::cout << "A construct" << std::endl;
    }

    ~A() {
        std::cout << "A destory" << std::endl;
    }

    A(const A& a) {
        std::cout << "A copy" << std::endl;
    }

    A& operator = (const A& a) {
        std::cout << "A =" << std::endl;
        return *this;
    }
    int aa;
};

A& TestVector() {
    A a;
    std::cout << "a: " << &a << std::endl;
    A b(a);
    std::cout << "b: " << &b << std::endl;
    return b;
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    A& c = TestVector();//编译器做了优化。
//    A c(TestVector());
    std::cout << "c: " << &c << std::endl;
    A d;
    std::cout << "d: " << &d << std::endl;
    //std::cout << c << std::endl;
    return ;
}

结果：

A construct
a: 0x7fff5fbff6b8
A copy
b: 0x7fff5fbff6a8
A destory
A destory
c: 0x7fff5fbff6a8
A construct
d: 0x7fff5fbff730
A destory

这次实验，函数返回了引用，可以发现c指向了未知内存。