如下为一个有理数类,其中包含一个用来计算乘积的函数:

 #include <iostream>

 using namespace std;

 class Rational
{
public:
Rational(int numerator = , int denominator = )
{
n = numerator;
d = denominator;
} private:
int n, d;
friend const Rational operator*(
const Rational& lhs, const Rational& rhs)
{
Rational result(lhs.n * rhs.n, lhs.d * rhs.d);
return result;
}
}; int main()
{
Rational a(, ); // a = 1/2
Rational b(, ); // b = 3/5
Rational c = a * b; // c = 3/10 return ;
}

1> 如果上述函数operator*返回一个Rational&会怎么样呢?编译器会发出警告说返回一个local变量的引用。我们知道这个变量是在stack上存放的,在函数退出时就被销毁了,因此是返回了一个指向销毁空间的引用,如果调用这用这个返回的引用来工作,极有可能发生“行为没有定义”的结果。因此切记不要返回一个指向local变量的引用。

2 > 但是我们现在又会想,我可以在heap上创建这个对象啊,这样返回引用就不是指向临时对象了,如下所示:

 friend const Rational& operator*(
const Rational& lhs, const Rational& rhs)
{
Rational* result = new Rational(lhs.n * rhs.n, lhs.d * rhs.d);
return *result;
}

这样做确实可以避免返回临时对象的引用,但是还是存在问题:new出来的对象谁来负责delete啊?,如下使用时:

Rational w, x, y, z;

w = x * y * z;

相当于调用operator*(operator*(x, y), z),即new了两次,那么就需要delete两次,但是使用者却没办法得到reference背后的指针,因此发生内存泄漏了。

3> 当然了或许你还知道一种避免调用构造函数的解决办法,那就是使用local static特性:

 const Rational& operator(const Rational& lhs, const Rational& rhs)
{
static Rational result; // static对象,此函数返回该对象的reference
result = ...;
return result;
}

如果执行如下调用:

if((a * b) == (c * d)),会发现 if 条件永远为真,不论如何选择abcd,这是什么原因?这就是static的特性了,在等号两边比较的数都由static变量指定,虽然计算a * b和c * d时,result都会改变,但是不论哪个乘积先被计算,最终只有一份static变量,就是说最后比较时,等价于要么是:a * b == a * b,要么是c * d == c * d。

因此结论是:

  • 无论是stack还是heap,如果应该返回object时,最好不要返回reference
  • 绝不要返回指向local stack对象的reference或者pointer
  • 绝不要返回指向local static对象reference或者pointer
  • 绝不要返回指向heap object的reference

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