返回值的引用运算符？答案

【问题标题】：Reference Operator to a Return Value?返回值的引用运算符？
【发布时间】：2012-01-01 23:52:12
【问题描述】：

我正在学习 C++ 中的面向对象编程。我对以下代码有一些疑问：

class Vehicle 
{ 
  protected: 
    string license ; int year ;
  public:
    Vehicle(const string &myLicense, const int myYear) : license(myLicense), year(myYear){}

    const string getDesc() const 
    {
      return license + " from " + stringify(year);
    } 
    const string &getLicense() const {return license;} 
    const int getYear() const {return year;} 
};

对函数的返回值使用引用运算符 (&) 是什么意思。为什么使用方便？我认为结果是完全一样的，无论你在getlicense函数中是否使用（&），你使用的内存量都是一样的。
为什么这段代码使用保留字 const？我看到它可以使用它。在代码中使用 const 有什么好处吗？

提前感谢您的帮助。

【问题讨论】：

标签： c++ object reference

【解决方案1】：

通过返回对许可证的引用，您可以保存会导致内存分配的复制操作。通过使其成为 const 引用，它可以防止调用者修改内部状态。

【讨论】：

【解决方案2】：

当您有const string &getLicense() const {return license;} 时，表示您返回许可值通过引用。如果没有&，您将按值返回。 Quoting:

当一个变量通过引用返回时，对该变量的引用被传回给调用者。然后调用者可以使用这个引用来继续修改变量，这有时很有用。通过引用返回也很快，这在返回结构和类时很有用。

现在，如果没有const，调用者将能够修改您的license 成员值的值，并且根据您不希望发生这种情况的代码。

所以，总而言之，& 用于按引用返回，这比按值返回要快（因为您只返回引用而不复制对象），而使用const为了禁止修改。

您可以阅读有关按引用返回的更多信息here, on C++-FAQ-lite。

【讨论】：

【解决方案3】：

它用于在返回对象时避免不必要的复制，尽管它也取决于调用站点，因为在调用站点可以复制，也可以不复制：

std::string copy = veh.getLicence(); //makes a copy
const std::string & notAcopy = veh.getLicence(); //does not make a copy

//and most importantly here
size_t size = veh.getLicense().size(); //doesn't make a copy!

返回引用特别有助于链式函数调用。在链式函数调用中，如果您不想在 copy 上调用函数，则必须通过引用返回，这样可以确保链式函数调用在 上原始 对象，就像上面的第三个示例一样。

有些类的返回类型必须是 reference 类型（或 pointer 类型），否则它将无法工作，因为它们的复制构造函数已被禁用声明他们private。最常用的此类类是 IOStream 类，例如 std::istream、std::ostream 以及从它们派生的所有类。在这种情况下，您必须使用std::ostream& 作为函数的返回类型（通常这些函数是operator<< 重载）。

【讨论】：

【解决方案4】：

请更好地格式化您的代码！这是不必要的难以解析：

class Vehicle 
{ 
public:
  Vehicle(const string & myLicense, const int myYear)
    : license(myLicense)
    , year(myYear) 
  {}

  const string getDesc() const 
  {
    return license + " from " + stringify(year);
  } 
  const string & getLicense() const {return license;} 
  const int getYear() const {return year;} 
protected:
  // good convention: put details that users shouldn't be paying attention to 
  // below the public parts that they *should* be paying attention to
  string license;
  int year;
};

返回 const string & 意味着您授予外部世界的只读 (const) 访问权限，以直接与此对象的许可证交互（通过引用）（因为 getLicense() 就是这样做的）。

通常这是一种提高效率的选择。即您可以按价值（副本）返回许可证，但是您正在复制许可证的内容。这样，您只是提供直接访问权限，但规定它是只读的。

返回的 const 表明它是只读的。方法声明末尾的 const 意味着您声明此方法不会更改此对象的值。

如果调用者有一个 Vehicle 的 const 实例，后者尤其重要。不允许调用者调用非常量方法，因为它们只有对其 Vehicle 实例的只读访问权限。

【讨论】：

【解决方案5】：

正如其他人已经指出的那样，返回引用可以避免复制。然而，我觉得有必要指出，故事通常不止于此。

首先，返回对本地对象的引用通常会导致问题。因此，当您返回引用时，您通常需要做以下两件事之一：

您正在返回对某个预先存在的对象的引用（例如，许多 iostream 运算符都传递了对 iostream 的引用，并返回对同一 iostream 的引用；同样，赋值运算符通常会return *this; )。
函数动态分配它返回的对象。然而，在这种情况下，返回指针比返回引用更为常见。

我什至可以说，在大多数情况下，所涉及的缺乏复制（或至少从缺乏复制中获得的效率）是比主要的更多或副业您返回参考的原因。在 iostream 的情况下，您返回一个引用主要是因为 iostream 基本上是一种“身份”类型的对象——即，您不能复制或分配一个对象。您创建一个，使用对那个唯一对象的引用，完成后销毁它。

当您传递对对象的引用时，主要意图通常是消除副本。但是，当您返回引用时，这种情况就很少发生了。

我还注意到，很长一段时间以来，大多数编译器都实现了返回值优化和命名返回值优化 (RVO/NRVO)。这意味着在任何情况下，与返回引用相比，返回值通常不会损失任何效率（事实上，编译器会在内部将返回值的代码转换为接收一个引用，并直接写入父级的值）。

底线：返回引用并不像最初看起来那么简单或明显。除了少数常规的情况（插入、提取和赋值运算符是最明显的）之外，您可能真的需要考虑并知道自己在做什么，而不仅仅是简单、明显的优化。

【讨论】：