c++返回局部变量的 const 引用

Question

即使函数返回的值是该函数的局部变量，是否可以/可以返回 const 引用？我知道一旦函数返回，局部变量就不再有效 - 但是如果函数是内联的并且返回的值仅在调用者范围内使用怎么办？那么函数的局部变量应该包含在调用者的堆栈帧中，不是吗？

Answer 1

不要指望它。即使这适用于 1 个编译器，它也不是标准支持的行为，并且可能会破坏其他编译器。

Answer 2

不，这不行。局部变量在堆栈上声明，并且堆栈在方法调用之间不断变化。此外，超出范围的对象也会被销毁。始终返回局部变量的副本。

考虑以下代码：

#include <iostream>
using namespace std;

class MyClass
{
public:
  MyClass() { cout << "ctor" << endl; }
  ~MyClass() { cout << "dtor" << endl; }
  MyClass(const MyClass& r) { cout << "copy" << endl; }
};

const MyClass& Test()
{
  MyClass m;
  return m;
}

int main()
{
  cout << "before Test" << endl;
  MyClass m = Test();
  cout << "after Test" << endl;
}

这将打印出：

before Test
ctor
dtor
copy
after Test
dtor

您尝试复制的对象已调用其析构函数，并且可能处于无效状态。

Answer 3

内联不是保证——它是建议。即使您使用技巧来强制内联，您也永远无法确定结果，特别是如果您想保持可移植性。

因此，不要这样做。

Answer 4

这样做会引发未定义的行为。

• 无法强制编译器内联该函数。 inline 只是一个建议 - __forceinline
• 也是如此 即使您可以保证该函数将被内联，相关变量的析构函数仍然会被执行，让您对死亡对象的引用。
• 最重要的是 - C++ 的堆栈概念是按作用域界定的，而不是按函数界定的。

#include <iostream>
int main()
{
  {
    int a = 5;
    std::cout << std::hex << "0x" << &a << std::endl;
  }
  {
    int b = 10;
    std::cout << std::hex << "0x" << &b << std::endl;
  }
}

我的编译器将“a”和“b”放在不同的内存地址处。 除非我打开优化。您很可能认为这是一种重用对象先前占用的内存的优化。

您想在这里解决一个特定的问题吗？如果您担心的话，还有其他方法可以减少创建的临时对象的数量。

Answer 5

正如其他人指出的那样，这是危险的。如果您的编译器支持 NRVO（命名返回值优化），并且您的函数使用并返回您希望通过 ref 以相当简单的方式返回的局部变量，那么这也是不必要的。

NRVO 允许编译器在某些条件下避免复制构造 - 通常是避免按值返回对象的主要原因。 VC++ 8 支持这一点（之前版本的增量），并且它在常用代码中产生了相当多的性能差异。

Answer 6

当被调用者超出范围时，该值也超出范围。所以不，它消失了。

但是如果你想要一个相当丑陋的解决方案（并且有一个红旗警告你你的设计可能需要重构），你可以这样做：

const MyObj& GetObj()
{
  static const MyObj obj_;
  return obj_;
}

......但是这个解决方案如果充满危险，特别是如果对象是可修改的，或者在多线程环境中有些不平凡的事情。

Answer 7

inline 关键字并不能保证该函数确实是内联的。不要这样做。