使用引用作为返回值被认为是不好的编码风格吗？

Question

我有一个关于设置值的问题：

假设我有一个想要更改的类字符串。我正在使用以下代码：

void setfunc(std::string& st) { this->str = st; }

还有一个功能，可以使用字符串引用而不是空值来设置值：

std::string& reffunc() { return this->str; }

现在，如果我要设置一个值，我可以使用：

现在如果我要设置一个值，我可以使用：

std::string text("mytext");
setfunc(text);
//or
reffunc() = text;

现在我的问题是，如果使用第二种设置值的形式被认为是不好的。但实际上，这种方式没有性能差异。

- anon

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在类成员函数中，您不需要使用 this->。 - πάντα ῥεῖ

this 使事情更加明确，消除歧义是一个好的做法。 - Jean-Baptiste Yunès

在第二种情况下，你可以将str声明为公共的，这样也是一样的。 - Bo Persson

@Jean-BaptisteYunès：是的和不是。你必须在利用这个优势的同时避免啰嗦冗长。 - Christian Hackl

@Jean-BaptisteYunès 我不同意。为了消除参数名称的歧义，我通常只在成员或参数符号上使用后缀“_”（更短）。 - πάντα ῥεῖ

Answer 1

首先，类中有getter和setter的原因在于它可以保护其不变量并且更易于修改。如果只有返回值为值的setter和getter，则该类具有以下自由度，而无需破坏API：

- 更改内部表示方式。也许字符串以更适合内部操作的不同格式存储。也可能没有存储在类本身中。 - 验证传入值。字符串是否具有最大或最小长度？setter可以强制执行此内容。 - 保留不变式。如果字符串更改，则类的第二个成员需要更改吗？setter可以执行更改。也许字符串是一个URL，类缓存某些关于它的信息。setter可以清除缓存。

如果将getter更改为返回const引用（有时这样做是为了节省副本），则会丢失一些表示自由度。现在您需要一个实际的返回类型对象，您可以引用它，并且它已经存在足够长的时间。您需要为返回值添加生命周期保证，例如承诺在使用非const成员之前，引用未被使无效。您仍然可以返回对类的直接成员不是直接成员的对象的引用（例如返回对内部名称结构的第一个名称部分的引用），或者取消引用的指针。

但是，如果通过非const引用返回，则几乎所有赌注都关闭了。由于客户端可以更改引用的值，因此您不能再依赖于调用setter并执行受类控制的代码时更改值。您无法约束该值，也无法保留不变式。通过非const引用返回使类与具有公共成员的简单结构几乎没有区别。

这就导致了最后一个选项，即将数据成员直接公开。与返回非const引用的getter相比，唯一失去的是返回的对象不能是间接成员；它必须是直接的真实成员。

在该方程的另一侧是性能和代码开销。每个getter和setter都是要编写的附加代码，并提供了额外的出错机会（曾经复制粘贴某个成员的getter / setter对来创建同样的另一个成员，然后忘记在其中更改其中一个变量吗？）。编译器可能会内联访问器，但如果不内联，则会产生调用开销。如果返回像字符串之类的东西，则必须进行复制，这很昂贵。

这是一个权衡，但大多数情况下最好编写访问器，因为它为您提供了更好的封装和灵活性。

- Sebastian Redl

Answer 2

我们无法看到成员变量 str 的定义。如果它是私有的，你的 reffunc() 暴露了一个私有成员的引用；你正在编写一个违反设计的函数，所以你应该重新考虑你正在做什么。 此外，这是一个引用，因此在使用该引用时必须确保包含 str 的对象仍然存在。 此外，你正在展示外部实现细节，这些细节在未来可能会发生变化，从而改变接口本身（如果 str 变成不同的东西，则可以适应 setfunc() 的实现，reffunc() 的签名必须更改）。

你写的并没有错，但可能会被错误使用。你正在减少封装性。这是一个设计选择。

- Luca Pizzamiglio

Answer 3

没问题。不过，你需要注意以下这些陷阱：

• 所引用的对象是可修改的。 当你返回一个非const引用时，你暴露了没有保护措施的数据。显然，但还是要注意！

• 所引用的对象可能超出作用域。 如果所引用的对象生命周期结束，访问该引用将导致未定义行为。然而，它们可以用来扩展临时变量的生命周期。

- cadaniluk

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如果您在函数内定义对象，则必须小心。返回的引用可能无效。对于std::string，它可以工作，因为其复制构造函数是明确定义的，并且可以将函数中std::string对象中找到的内容传递给返回值。 - BeschBesch

Answer 4

你使用 reffunc() 函数的方式被认为是不好的编程方式。但一般来说，返回引用并不是不好的编程方式（正如评论中所提到的）。

以下是为什么 reffunc() = text; 被认为是不好的编程方式：

人们通常不希望在赋值语句的左侧看到函数调用，而是在右侧。当看到函数调用时，自然的期望是它计算并返回一个值（或 rvalue，在赋值语句的右侧），而不是一个引用（或 lvalue，在赋值语句的左侧）。

因此，将函数调用放在赋值语句的左侧会使代码变得更加复杂，因此可读性较差。请记住，如果没有其他动机（正如你所说，性能在这些情况下通常相同），良好的编程建议使用“set”函数。

阅读优秀书籍 "Clean Code" 以了解更多有关清晰编程的问题。

关于在函数中返回引用的问题，这是您提出的问题标题，这并不总是不良编码，有时为了使代码更加简洁和简明而必要。特别是在C++中许多运算符重载特性需要返回引用才能正常工作（例如std::vector中的operator[]和赋值运算符），通常可以帮助代码更易读和减少复杂性（请参见注释）。

- emjay

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你在回答描述中的问题，但没有回答标题中更广泛的问题。我建议更新答案以反映这一点，或提示提问者将标题更改为“使用函数返回引用设置值是不好的做法吗？”。 - hauron

你没有指定哪个是“糟糕编码”中的setfunc和reffunc。根据答案，我假设你指的是reffunc。哪个更糟糕是一个主观问题，这就是这种类型问题的问题所在。为了反驳这个观点，请看看std::vector。它提供了reference operator[] (size_type pos)、const reference operator[] (size_type pos) const、reference at (size_type pos)、const reference at (size_type pos) const，但它不提供void set(size_type pos, const value_type& val)。 - David Hammen