c++ - const 引用作为返回值如何在 C++ 中工作

Question

我在一段时间后再次学习 C++，但在理解 const 引用作为返回值时遇到了问题。所以这就是我得到的:一个类 Foo，它包含一个 std::list 作为成员:

class Foo
{
    std::list<int> mList;
    Foo() { mList.insert(mList.end(), { 1, 2, 3 }); }
    size_t size() const { return mList.size(); }
};

从 Foo 类创建一个 foo 对象并调用 foo.size() 返回 3，这很好。现在我想检索这个列表 mList，有两个要求:

• 我不想让调用者修改原始列表；和
• 我不想在检索列表时创建每个列表成员的拷贝。

因此，在阅读了一些有关该主题的内容后，我决定返回对列表的 const 引用。因此，我将以下方法添加到 Foo:

const std::list<int>& getList() const { return mList; }

我期望的是这将返回对列表 mList 的引用，以便我可以访问此列表中的原始数据。但由于它是一个 const 引用，我还预计我将无法修改返回的列表/引用。

然而，稍微玩了一下我发现了以下内容:

Foo foo;
cout << foo.size() << endl;  // returns 3
std::list<int> l = foo.getList();
l.clear();
cout << foo.size() << endl;  // returns 3 again

现在这让我感到惊讶，并让我想到两个问题:

1. 由于第二个cout 再次返回3，对clear() 的调用显然不会修改原始的foo.mList 对象。但是，如果我返回一个引用，为什么会这样呢？返回期间是否有拷贝发生？
2. 如果我收到了 const (!) 引用，为什么我可以首先调用 l.clear()？

Answer 1

getList返回 const&到列表中。

如果你愿意，你可以用 const& 做一件事到列表就是复制它。

std::list<int> l = foo.getList();

这里选择复制。查看 std::list<int> l ？那不是引用。那是一个对象。

通过分配 const&对它，你说“请将列表的内容复制到我的局部变量中”。

这个局部变量可以被清除、编辑、修改等。

如果你想要一些不容易像值一样对待的东西，你可以写一个 View 类型。

template<class It>
struct range_view_t {
  It b; It e;
  It begin() const { return b; }
  It end() const { return e; }
};
template<class C,
  class It = decltype( std::begin( std::declval<C&>() ) )
>
range_view_t<It> range_view( C& c ) {
  return {std::begin(c), std::end(c)};
}

现在是 range_view( some_list )返回列表中的可迭代范围。

template<class X>
X const& as_const( X& x ) { return x; }

让您确保范围是常量:

auto r = range_view( as_const( list ) );

为您提供列表中的迭代器的只读范围。

template<class C>
using range_over = decltype( range_view( std::declval<C&>() ) );
template<class C>
using const_range_over = range_over<const C>;

class Foo
{
  std::list<int> mList;
  Foo() { mList.insert(mList.end(), { 1, 2, 3 }); }
  size_t size() const { return mList.size(); }
  const_range_over<std::list<int>>
  get_list() const {
    return range_view( mList );
  }
};

现在get_list返回 mList 处的范围 View 可用于 for(:)环形。存储 get_list 的返回值的拷贝不会复制任何东西，因为您只是在复制某物的 View 。

几乎总是auto在这里很有用，因为用户对范围 View 的类型不感兴趣。

auto l = foo.get_list();

l没有.clear()方法。你可以这样做:

for( auto&& x : l )
  std::cout << x << "\n";

但是。

最后，请注意 std::list对于您可以描述的任何问题，几乎总是错误的解决方案。