函数应该返回引用还是对象？

Question

我们来讨论一下这两个函数：

1. complex&operator+=(const T& val);
2. 复杂运算符+(const T& val);

其中“complex”是实现例如复杂变量的类的名称。

因此，第一个运算符返回引用，以便可以编写 a+=b+=c （相当于 b=b+c; a=a+b;）。

第二个运算符返回 objec（不是引用），我们仍然可以写 a=b+c+d。

谁能给我解释一下这个细微差别？返回引用或对象有什么区别？

Answer 1

赋值运算符支持对同一对象进行多次应用：

(a += b) += c;

这会将 b 和 c 添加到 a 中。为此，a += b 必须返回对 a 的引用。然而，加法运算符不需要这样做，因为表达式 b + c + d 没有副作用。只有对 a 的最终赋值才会产生副作用。

Answer 2

在 1 中，a+=b，+= 运算符修改 a。因此它可以返回对自身的引用，因为a本身就是操作的正确结果。

然而，在 2. 中，需要一个新对象，因为 a+b 返回的不是 a，因此返回对 a 的引用是不正确的。

Answer 3

在某种程度上，细微差别在于你给出的例子。

从 + 运算符中，您期望返回与开始时的两个值不同的值：b+c 既不是 b 也不是 c，它是别的东西。因此，我们无法返回对 b 或 c 的引用......并且无法在堆栈上分配新对象，这将是我们必须使用的唯一两个对象。因此我们必须返回一个值。

您已经解释了为什么 += 运算符会返回它的作用。

Answer 4

因为复杂& operator+=(const T& val); 对 this 进行操作，因为复杂的operator+(const T& val); 必须为 sum 创建一个新的临时对象。

如果您要从 += 返回一个对象，它可能会执行您期望的操作，但其中可能会有一些额外的副本。正如您所提到的，如果您想链接调用，您将想要这种行为。如果您返回一个临时对象并写入 (a += b) += c，那么您添加的 c 在临时对象中被销毁时将会丢失。

如果您要从 + 返回引用，则您将获得一个临时引用，并且您的程序将具有未定义的行为。您可以编写 a=b+c+d 因为 b+c 创建临时 b1 和 b1 + d创建一个临时 b2，然后将其分配给 a。

Answer 5

在第一种情况下，您向左侧的对象添加一些内容，但表达式的值是左侧的对象。所以你通过引用返回一些东西（通常是左边）。例如：

cout << (a+=b)

在第二种情况下，您添加两个对象并获取第三个对象，并且您可以在堆栈上执行此计算，因此您将按值而不是按引用返回实际对象。
例如：

if(...)
{
    T a = b + c;
    cout << a;
}