对按值返回的值使用 const 引用答案

【问题标题】：Using a const reference to a returned by value value对按值返回的值使用 const 引用
【发布时间】：2011-05-24 08:08:09
【问题描述】：

看下面的例子：

string foo(int i) {
  string a;
  ... Process i to build a ...
  return a;
}

void bar(int j) {
  const string& b = foo(j);
  cout << b;
}

我知道 RVO 和 NRVO，但我认为为了做到这一点，我需要将 bar 写成如下：

void bar(int j) {
  string b = foo(j);
  cout << b;
}

两个版本似乎都可以工作，而且我相信具有相同的性能。使用第一个版本（带有 const 引用）是否安全？

谢谢。

【问题讨论】：

标签： c++ reference return-value rvo nrvo

【解决方案1】：

为 const 引用分配一个临时值是完全有效的。临时对象将一直存在，直到引用超出范围。

虽然在您的示例中没有意义，但此功能通常用于函数参数：

string foo(int i) {
    string a;
    // ...
    return a;
}

void bar(const string& str) {
    // ...
}

void buzz() {
    // We can safely call bar() with the temporary string returned by foo():
    bar(foo(42));
}

【讨论】：

编译器将如何实现？它会避免展开foo 的局部变量使用的堆栈部分吗？如果foo 使用了大量的堆栈空间怎么办？

【解决方案2】：

在这种简单的情况下是安全的。但是，添加使其不安全的代码很容易，而且任何了解 C++ 的人都会感到困惑：为什么在这里需要参考？没有理由这样做，通常应避免使用此类代码。

【讨论】：

如果我将来将 foo 更改为返回 const & 会很有用。
如果您更改 foo 的语义，您可能需要更改的内容远不止这些。

【解决方案3】：

允许const-reference绑定到临时，临时的live-time将延长到const-reference的live-time。所以是的，它可以安全使用。

【讨论】：

【解决方案4】：

使用第一个版本（带有 const 引用）是否安全？

是的。将临时对象绑定到 const 引用会将临时对象的生命周期延长到引用本身的生命周期，即声明引用的范围：

void f()
{
   const string& a = foo(10);

   //some work with a

   {
     const string& b = foo(20);

     //some work with b

   } //<----- b gets destroyed here, so the temporary also gets destroyed!

   //some more work with a

} //<----- a gets destroyed here, so the temporary associated 
                                  //with it also gets destroyed!

Herb Sutter 在他的文章中详细解释了这一点：

A Candidate For the “Most Important const”

值得一读。必读。

【讨论】：