C++对象的返回 - 最佳实践

Question

我是一名新手C++程序员，现在遇到了以下问题：

想象你有一个函数，它创建一个新对象并返回该对象。这种情况下最好的方法是什么？ 我找到了三种不同的解决方案。

解决方案1 使用拷贝构造函数

MyClass getMyClass() {
    MyClass obj;
    //work with obj, set values...
    return obj;
}

据我所理解，您创建了一个新对象，复制该对象，销毁第一个对象并返回复制的对象。因此，我创建了两个对象，但我只需要一个。是这样吗？ 解决方案2：在堆上创建对象并使用指针。

MyClass* getMyClass() {
    MyClass* obj = new MyClass();
    //work with obj, set values...
    return obj;
}

这似乎是最糟糕的解决方案，你必须自己进行内存管理。

解决方案3 将对象作为参数传递

MyClass getMyClass(MyClass& obj) {
    //work with obj, set values...
    return obj;
}

你需要创建一个默认对象并在函数中设置所有值。

我也考虑过使用unique_ptr<MyCLass>，但是有同样的问题，即当函数作用域结束时unique_ptr会被销毁。

- Ennosigaeon

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你应该考虑使用shared_ptr http://www.cplusplus.com/reference/memory/shared_ptr/，同时你也可以使用移动语义http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/move/。 - Florian Groetzner

对于解决方案1，编译器应该能够应用命名返回值优化并在其最终位置构造对象。 - Michael

对于解决方案2，请使用std::shared_ptr。这三个解决方案都有它们的用例，通常没有一个是更好的选择。 - πάντα ῥεῖ

“当函数作用域结束时，unique_ptr 将被销毁，除非你从函数中返回它。unique_ptr 是可移动的。” - Mike Seymour

@Youda008 是的，你说得对。 - Ennosigaeon

Answer 1

解决方案1没有使用拷贝构造函数，而是采用返回值优化。这意味着在函数中构造的对象实际上并没有被复制，而是直接传递给调用函数的程序。对于非多态对象（即没有继承关系）且在堆栈上不占用太多空间的情况下，解决方案1是一个非常好的选择。

对于多态对象，首选方法应该是解决方案2。但是始终要考虑谁拥有您的对象，即谁负责调用delete。一个很好的替代方法是使用shared_ptr或unique_ptr。

解决方案3实际上并没有创建对象，它只是在已经创建的对象上进行操作。在这里返回对象也没有意义。

- Danvil

Answer 2

每个函数都有自己的用途，不能说其中一个在所有情况下都比另一个更好或更差。这完全取决于你的对象，你如何创建它们，它们应该接口到哪里以及它们在哪里使用。

还有第四种方法，通过使用共享指针shared_ptr（如果需要共享所有权）或自动指针（unique_ptr或auto_ptr（已经过时））返回。

例如，使用引用的函数不需要返回对象，这是一项额外的操作。

返回指针的函数可能不需要包含头文件，简单的前向声明就足够了（至少在头文件中声明函数时）。但是，当然，这将需要手动管理内存（再次：共享指针可能会在这里有所帮助）。

- Ferenc Deak

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仅有前向声明是不足以使用 new 构造一个对象的。 - DevSolar

@DevSolar编辑了问题（正在进行的工作） - Ferenc Deak

为什么要使用shared_ptr？我看不出需要共享所有权的建议。 - juanchopanza

不用太在意，这个问题已经是一个重复的了。 - DevSolar