C++ 通过引用返回和通过常量引用返回值被复制

Question

我有一些关于返回类成员变量引用的问题。

我有以下代码:

#include <stdint.h>
#include <string>
#include <iostream>
#include <set>

void
PrintSet (const std::string & str, const std::set<uint32_t> & to_print)
{
  std::cout << str << " (" << to_print.size () << "): ";

  for (std::set<uint32_t>::const_iterator it = to_print.begin ();
          it != to_print.end (); ++it)
    {
      std::cout << *it << " ";
    }

  std::cout << "\n";
}

class Test
{
private:
  std::set<uint32_t> m_values;

public:

  Test () : m_values () { }

  void
  SetValues (const std::set<uint32_t> & values)
  {
    m_values = values;
  }

  const std::set<uint32_t> &
  GetValues () const
  {
    return m_values;
  }

  std::set<uint32_t> &
  GetValues ()
  {
    return m_values;
  }

  void
  Print () const
  {
    PrintSet ("TestInst", m_values);
  }
};

1. 我注意到如果我这样做:

   std::set<uint32_t> returned = test.GetValues ();
   

   变量returned得到一份拷贝，而不是引用，为什么？

2. const std::set<uint32_t> & GetValues () const函数必须包含双const (返回值上的那个和函数名后面的那个)？

编辑:其他问题:

1. 知道 std::set<uint32_t> returned = test.GetValues ();创建一个拷贝。如果我这样做:

   test.GetValues ().size ();
   

   为了调用size ()函数(或返回对象的任何其他成员)，是临时创建的拷贝还是全部由返回的引用解析？

2. 按值返回、按常量引用和按引用返回三个函数不好吗？

   // Return by value
   std::set<uint32_t>
   GetValues () const
   {
     return m_values;
   }
   
   // Return by const-reference
   const std::set<uint32_t> &
   GetValues () const
   {
     return m_values;
   }
   
   // Return by reference
   std::set<uint32_t> &
   GetValues ()
   {
     return m_values;
   }
   

Answer 1

The variable returned gets a copy, not a reference, why?

例如，当您使用引用来初始化类型不是引用的值时，您会得到一个拷贝

#include <cassert>

int main() {
    int a = 1;
    const int& a_ref = a;
    int b = a_ref;
    assert(&b != &a);
}

Does the const std::set<uint32_t> & GetValues () const function must contain the double const

第二个 const 作为成员函数限定符应用，这意味着当您的类的调用实例被 const 限定时，可以调用该方法。例如

Test test;
test.GetValues(); // 1
const Test& test_ref = test;
test_ref.GetValues(); // 2

在这里1将调用非常量版本和 2将调用以 const 限定的方法

进一步const限定方法不会让您返回对其自身值的非常量引用，因此您必须返回 const。引用您的成员变量 m_values .

因此，如果您包括第二个 const那么你必须包括第一个 const ，但是，如果您只是将返回类型设置为 const引用那么你不需要制作方法const .例如

const std::set<uint32_t>& GetValues() // 1
std::set<uint32_t>& GetValues() { return m_values; } // 2

在这里1是允许的，但 2不允许。

如果您好奇的话，之所以会发生这种情况，是因为隐含的 this指针是 const有资格成为指向 const 的指针在const合格的方法。

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In order to call the size () function (or any other member of the returned object), is a copy created temporarily or all is resolved with the returned reference?

size()方法将在引用上调用!测试此类事物的最佳方法是在快速测试用例中进行尝试 https://wandbox.org/permlink/KGSOXDkQESc8ENPW (请注意，我已经使测试比演示所需的复杂一点)

Is it bad to have three functions, return by value, by const-reference and by reference?

如果您将用户暴露给可变引用，那么让他们制作拷贝(这就是为什么您使用按值)方法的最佳方法是让他们通过初始化非引用自己制作拷贝合格set使用返回的引用(就像你最初做的那样)

同样在您的代码中，以下两种方法之间存在歧义

std::set<uint32_t> GetValues() const
const std::set<uint32_t>& GetValues () const

因为唯一不同的是返回类型，and you cannot overload a function off the return type .