在C++中返回对局部变量的引用

Question

在C++中返回对局部变量的引用

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如果需要返回 i，下面的代码 (func1()) 是否正确？我记得在某个地方读到过当返回局部变量的引用时会有问题。那么这和 func2() 有什么不同呢？

int& func1()
{
    int i;
    i = 1;
    return i;
}

int* func2()
{
    int* p;
    p = new int;
    *p = 1;
    return p;
}

- blitzkriegz

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如果你将func1()修改为使用动态分配的内存，则它们是相同的 :-) int& i = * new int; - Martin York

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与const局部变量相关：https://dev59.com/5nE85IYBdhLWcg3wbS1h - Ciro Santilli OurBigBook.com

3个回答

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局部变量是存储在栈上的内存空间，当超出范围时这块内存不会被自动失效。从更深层次的函数中（在内存中较高的位置）访问这块内存是完全安全的。

一旦函数返回并结束了，情况就变得危险起来。通常情况下，在返回时内存不会被删除或覆盖，这意味着该地址处的内存仍然包含您的数据-指针看起来是有效的。

直到另一个函数建立起栈并将其覆盖为止。这就是为什么这种方式能够工作一段时间的原因-但在一个特别深奥的函数集或有很多本地对象的函数之后，它突然停止工作。

甚至可能发生您再次到达同一程序部分，并使用新函数变量覆盖旧的局部函数变量。所有这些都非常危险，应该严厉禁止。

不要使用指向局部对象的指针！

- Pica

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记住这些简单规则，它们适用于参数和返回类型：

Value - 复制所讨论的项目。
Pointer - 引用所讨论的项目的地址。
Reference - 就是所讨论的项目。

每种情况都有其适用的时机和场合，所以一定要了解它们。局部变量只在函数范围内存在，如您在此处所示。在您的示例中，如果返回类型为int*并返回&i，同样是不正确的。在这种情况下，最好这样做：

void func1(int& oValue)
{
    oValue = 1;
}

这样做会直接更改您传入参数的值。而这段代码...

void func1(int oValue)
{
    oValue = 1;
}

不会改变oValue的值，它只会改变函数调用中本地的oValue的值。原因是你实际上只是在改变oValue的“本地”副本，而不是oValue本身。

- David Sumich

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- In silico · Accepted Answer

该代码片段：

int& func1()
{
    int i;
    i = 1;
    return i;
}

由于你返回了一个别名(引用)指向在函数调用作用域内受限的对象，因此不会起作用。这意味着一旦func1()返回，int i就会被销毁，使得从函数返回的引用变得无用，因为它现在指向一个不存在的对象。

int main()
{
    int& p = func1();
    /* p is garbage */
}

第二个版本是有效的，因为变量是在自由存储区域分配的，而不是绑定到函数调用的生命周期上。但是，你需要负责删除所分配的 int。

int* func2()
{
    int* p;
    p = new int;
    *p = 1;
    return p;
}

int main()
{
    int* p = func2();
    /* pointee still exists */
    delete p; // get rid of it
}

通常情况下，您会将指针包装在某个RAII类和/或工厂函数中，这样您就不必自己delete它。

无论哪种情况，您都可以只返回该值本身（尽管我意识到您提供的示例可能是虚构的）：

int func3()
{
    return 1;
}

int main()
{
    int v = func3();
    // do whatever you want with the returned value
}

请注意，像 func3() 返回原始值那样返回大型对象是完全可以的，因为现在几乎所有的编译器都实现了某种形式的返回值优化：

class big_object 
{ 
public:
    big_object(/* constructor arguments */);
    ~big_object();
    big_object(const big_object& rhs);
    big_object& operator=(const big_object& rhs);
    /* public methods */
private:
    /* data members */
};

big_object func4()
{
    return big_object(/* constructor arguments */);
}

int main()
{
     // no copy is actually made, if your compiler supports RVO
    big_object o = func4();    
}

有趣的是，将一个临时变量绑定到const引用在C++中是完全合法的。

int main()
{
    // This works! The returned temporary will last as long as the reference exists
    const big_object& o = func4();    
    // This does *not* work! It's not legal C++ because reference is not const.
    // big_object& o = func4();  
}