返回常量值的目的是什么？

Question

这里的const有什么作用？

const Object myFunc(){
    return myObject;
}

我刚开始阅读《Effective C++》，其中第3条建议使用const，同时谷歌搜索也提到了一些类似的建议，但也有反例。我无法理解在这里使用const会比不使用更好。假设我们希望返回值，保护返回值似乎没有任何理由。为什么要这样做的一个例子是防止返回值被意外地转换成bool类型。实际上，问题在于应该使用explicit关键字来防止隐式的bool转换。

在这里使用const可以防止未经分配使用临时对象。因此，我无法对这些对象执行算术表达式。似乎没有任何情况下未命名的const会有用。

使用const带来了什么好处？在什么情况下使用它更好呢？

编辑：将算术示例更改为任何在赋值之前可能要执行的修改对象的函数。

- Praxeolitic

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是的，您可以对const对象执行算术运算，因为算术运算符应该是const的，并且还应返回const对象。 - Seth Carnegie

不确定是否值得回答，但返回const值的另一个副作用是它无法移动。你几乎唯一能做的修改（该值）的方法是将其复制到非const变量中。我不知道它是否可以用于某些特定的东西，但就是这样。 - alfC

Answer 1

假设你可以对一个对象执行可能昂贵的非常量操作，在返回常量值的情况下可以防止你在临时对象上意外调用此操作。想象一下，如果+返回一个非常量值，你可以这样写：

(a + b).expensive();

然而，在C++11时代，强烈建议将返回值作为非常量来使用，以便充分利用只对非常量右值有意义的右值引用。

总之，这种做法确实有其合理性，但本质上已经过时了。

- Kerrek SB

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Herb Sutter曾建议对于非基本类型的变量返回const值，但我认为你是正确的，这个建议现在已经过时了。 - Fred Larson

@FredLarson：是的，在一本14年前的书中 :-S - Kerrek SB

这个回答意味着通过const-value返回意味着const &&，但这真的是正确的吗？例如，VS13允许我将int&& var绑定到返回const int的函数。"调用返回非引用类型的函数的结果是prvalue"。 - Karlis Olte

@user64985：我不太明白你的意思。prvalue 是 rvalue。 - Kerrek SB

我提出了一个问题。那个引用是我在标准中找到的唯一相关信息，它没有提到const。 - Karlis Olte

Answer 2

从函数中返回const值是相当无意义的。

让它对你的代码产生任何影响都是困难的:

const int foo() {
   return 3;
}

int main() {
   int x = foo();  // copies happily
   x = 4;
}

和：

const int foo() {
   return 3;
}

int main() {
   foo() = 4;  // not valid anyway for built-in types
}

// error: lvalue required as left operand of assignment

虽然你可以注意到返回类型是用户定义类型：

struct T {};

const T foo() {
   return T();
}

int main() {
   foo() = T();
}

// error: passing ‘const T’ as ‘this’ argument of ‘T& T::operator=(const T&)’ discards qualifiers

这是否对任何人有益仍是个问题。

返回一个引用是不同的，但除非Object是某个模板参数，否则您不会这样做。

- Lightness Races in Orbit

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你能详细说明第一个例子吗？对我来说，将返回值声明为const，但仍能将其赋值给非const变量是毫无意义的。 - Ivaylo Toskov

所有你需要的解释都在这个例子里，特别是注释“copies happily”。考虑一下const int x = 4; int y = x;，这也是完全没问题的。 - Lightness Races in Orbit

@LightnessRacesinOrbit：哇，标准出现漏洞了。应该能够创建一个无法复制、读取或更新的对象。对于“x=4”的小值来说是可以实现的。 - user4624979

@nocomprende：为什么？那有什么用处？ - Lightness Races in Orbit

@nocomprende：你的昵称非常贴切，因为我不知道你在说什么。 - Lightness Races in Orbit

Answer 3

它确保返回的对象（此时是一个RValue）无法被修改。这确保了用户无法执行如下操作：

myFunc() = Object(...);

如果myFunc返回引用，这将非常有效，但当返回值时几乎肯定是一个错误（并且可能不会被编译器捕获）。当然，在C++11中使用rvalue时，这个惯例不如早期那么有意义，因为const对象无法被移动，所以这可能对性能产生很重的影响。

- Grizzly

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那并没有解释 const。 - Nicol Bolas

@Nicol Bolas：它为什么没有解释const？如果返回类型是“Object”，则代码示例将编译，但如果返回类型是“const Object”，则不会编译。 - Grizzly

你的意思是“用C++11中的_xvalues_”吧？（我知道_xvalues_和_prvalues_都是_rvalues_，但是在C++11中新引入的_xvalues_才是重要的区别。） - CB Bailey

Answer 4

它可以用作返回对私有常量数据类型的引用的包装函数。例如，在链表中，您有常量尾部和头部，如果您想确定节点是否为尾部或头部节点，则可以将其与该函数返回的值进行比较。

虽然任何优化器都很可能将其优化掉...

- Steven Feldman

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没有什么可优化的，常量性是一种编译时的安全机制。 - Paul Manta

看起来你在考虑返回一个常量 _引用_，所以这不相关。可能应该通过返回任何哨兵节点指针/迭代器类型的值副本来完成，除非复制很昂贵，否则不需要返回任何引用。如果返回一个值，就没有必要/意义使其 const，所以回到原点。 - underscore_d