c++ - : returnType vs returnType &?这几种形式有区别吗

Question

考虑这些免费的独立功能:

          std::vector<int>& f();   //reference
          std::vector<int>  g();   //value

/*const*/ std::vector<int>&  f1 = f();  //reference
          std::vector<int>   f2 = f();  //value

/*const*/ std::vector<int>&  g1 = g();  //reference
          std::vector<int>   g2 = g();  //value

有什么区别:

• f() 和 g()。这是一个简单的问题，但我仍然希望听到一些关于它们的详细评论，因为这可能有助于理解下一个问题的答案。

• f1 和 f2。它们是来自 f() 的同一个原始对象，还是 f2 是原始对象的拷贝？取消注释 const 会有什么不同吗？

• g1 和 g2。它们是来自 g() 的相同原始对象，还是 g2 将是原始对象的拷贝？取消注释 const 会有什么不同吗？

如果 f() 和 g() 是成员函数，并且每个都返回成员数据，而不是某个局部变量怎么办？对上述问题的回答会有什么不同吗？

请尝试在您的答案中包含所有陷阱和重点，并且不要考虑 RVO 或编译器进行的任何其他优化。我想知道 C++ 是什么，而不是编译器做什么。如果您谈论优化，请明确提及，这样我就不会混淆语言特性和编译器特性。

Answer 1

f() 返回对象的引用；从它返回不会复制任何对象。 g() 返回一个对象的拷贝，至少在概念上是这样。

std::vector<int>&  f1 = f();  //reference

f1 指的是 f() 返回引用的对象。没有拷贝。引用的 Const 限定在这里没有区别(就复制而言；显然它会影响可以对对象执行的操作)。

std::vector<int>   f2 = f();  //value

f2 是 f() 返回引用的对象的拷贝。

std::vector<int>&  g1 = g();  //reference

这是无效的。非常量引用不能绑定(bind)到临时对象。

如果引用是 const 限定的，那么这一行实际上与下一行相同:生成 g() 返回的对象的拷贝，引用绑定(bind)到该拷贝，并且该拷贝被赋予引用的生命周期(当引用被“销毁”时它被销毁)。

std::vector<int>   g2 = g();  //value

g2 是 g() 返回的对象的拷贝。是否制作拷贝(以及制作多少份拷贝)取决于编译器优化。

What if f() and g() are member functions, and each returns member data, not some local variable?

如果 f() 返回对局部变量的引用，则程序不正确，如果您尝试使用该引用，则会产生未定义的行为，因为当函数返回时，引用的对象不再存在.

如果 f() 返回对成员变量、动态分配的对象或具有静态或线程本地存储持续时间的对象的引用，则该引用在该对象的生命周期内有效 (或在内存中与返回引用的对象相同的位置构造的相同类型的另一个对象，尽管此实用程序仅限于少数几个场景)。

g() 返回什么并不重要，因为总是会生成一个拷贝(至少在概念上如此)。