返回对局部变量的引用

Question

为什么这段代码可以在 Code::block 中成功运行。 IDB 只是报告

警告：“返回对局部变量‘tmp’的引用”，

但输出结果“hello world”成功。

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

const string &getString(const string &s)
{
    string tmp = s;
    return tmp;
}

int main()
{
    string a;
    cout<<getString("hello world")<<endl;
    return 0;
}

Answer 1

离开函数后，所有局部变量都会被销毁。通过返回对tmp 的引用，您将返回对很快不复存在的对象的引用（也就是说，从技术上讲，它的内容不再有意义的内存区域的地址）。

访问这样一个悬空引用会调用所谓的“未定义行为”——可悲的是，“照常工作”是一种“未定义行为”。这里可能发生的是std::string为小字符串保留一个小的静态缓冲区（与大字符串相反，它从堆中获取内存），并且在离开getString时，该字符串占用的堆栈空间不会归零所以它似乎仍然有效。

如果您尝试调试构建，或在两者之间调用另一个函数（这将有效地覆盖堆栈空间），它将不再工作。

Answer 2

您正在导致未定义的行为。该标准没有说明在这种情况下会发生什么，但是您的编译器检测到了它。

Answer 3

tmp 在您从getString 返回的那一刻消失。使用返回的引用是未定义的行为，所以任何事情都可能发生。

要修复您的代码，请按值返回字符串：

string getString(const string &s)
{
...

Answer 4

你确定吗？它应该是段错误（它会在大多数平台上使用 gcc）。该代码确实包含一个错误，如果你“幸运”并且它可以工作，那么你就是在把一个讨厌的错误刷到地毯下。

您的字符串是通过引用返回的，也就是说，不是创建一个在您返回的上下文中有效的新字符串，而是返回一个指向过时的、已破坏的对象的指针，这很糟糕。 const string getString... 将作为函数返回类型的声明。

Answer 5

临时对象被释放，但是它的内容仍然在堆栈上，直到有东西重写它。在调用你的函数和打印出返回的对象之间尝试调用一些函数：

const string& garbage = getString("Hello World!");
callSomeFunctionThatUsesALotOfStackMemory();
cout<< garbage << endl;

Answer 6

如您所见，下面的示例代码只是通过调用 goodByeString() 稍作修改。就像其他答案已经指出 getString 中名为 tmp 的变量是本地的一样。一旦函数返回，变量就会超出范围。因为它是堆栈分配的，所以当函数返回时内存仍然有效，但是一旦堆栈再次增长，tmp 所在的这部分内存就会被其他东西重写。然后对 a 的引用包含垃圾。

但是，如果您决定输出 b，因为它不是通过引用返回的，那么内容仍然有效。

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

const string &getString(const string &s)
{
  string tmp = s;
  return tmp;
}

string goodByeString(const string &s)
{
  string tmp = "lala";
  tmp += s;
  return tmp;
}

int main()
{
   const string &a = getString("Hello World!\n");
   string b = goodByeString("ciao\n");
   cout << a << endl;
   return 0;
}