为什么我应该按值返回一些东西,因为C++具有const引用？

Question

考虑这个功能:

Thing func(){
    return something;
}

每次调用此函数时,都会生成一个副本something并传递给调用者.

我的问题是,为什么不这样做(每次我想按价值归还)？

const Thing& func(){
    return something;
}

这样,我们就没有冒充无法复制的风险something.如果客户端只需要"读取" something而不是"写入"它,那么const引用就可以完全实现.如果客户端确实需要副本,它可以简单地将const引用分配给变量,例如:

Thing thing = func(); // the object is passed by const reference, and then copied.

那么,有没有理由简单地按价值回报？

顺便说一句,并不是因为我非常关心优化,只是因为我没有理由单纯地通过价值来回报.

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跟进问题:阅读答案,我知道每种方法都有利弊.有违约吗？例如"默认按值返回"？或者它纯粹基于具体案例？

Answer 1

因为如果您的对象(无论出于何种原因)是在被调用函数的堆栈上创建的,则返回并使用对它的引用是未定义的行为.

通过返回值,编译器有时可以优化返回,并且没有危险的悬空引用.使用C++ 11和移动语义,这将达到一个新的水平.

说"通过引用而不是通过值返回总是更好"是不合理的,每个使用一个的情况都必须单独考虑.

Answer 2

那么,有没有理由简单地按价值回报？

是.例如,如果要返回函数局部变量.

int compute(int a, int b)
{
    int result;
    // a lot of magic
    return result;
}

如果该函数要返回result任何类型的引用,那么它将是一个悬空的引用.

除此之外,可以使用copy elision优化返回具有"按值"类类型的函数局部变量 - 优化的名称是NRVO.如果该优化不适用,新引入的移动语义可能(尽管你应该只依赖于复制省略,它的效果非常好).在这种情况下,没有动机返回参考.

此外,如果您希望保密,则不希望返回引用.为什么要在公共成员函数中返回const引用到私有成员变量？它表示成员变量存在,呼叫站点不必知道的信息.还要考虑线程安全性:如果在return-statement 之后另一个线程正在修改同一个对象,则通过引用返回变量可能会导致数据争用.

或者它纯粹基于具体案例？

大多数情况下,您将按值返回,特别是对于非成员函数.成员函数可能会返回对成员*的引用,但几乎没有非成员函数返回引用的情况.只有当您知道自己需要(以及您正在做什么)时,才应该返回引用.

*_{而且只有他们真的需要.}

Answer 3

如果要返回非静态局部变量,则必须按值返回,因为它将在函数返回时被销毁,从而使对它的任何引用无效.在这种情况下,副本通常可以由移动替换,或者完全省略.

如果你要回归一些东西,那么你是对的; 返回引用通常更好,让调用者决定是否应该复制它.但是可能还有其他原因,比如线程安全,更喜欢按值返回,即使这样:通过返回副本,读者无法访问持久对象,而另一个线程可能正在修改它.