用引用返回值(转)
例如,下面的程序是有關(guān)引用返回的4種形式:
//*********************
//** ch9_6.cpp **
//*********************
#include <iostream.h>
float temp;
float fn1(float r)
{
temp = r*r*3.14;
return temp;
}
float& fn2(float r)
{
temp = r*r*3.14;
return temp;
}
void main()
{
float a=fn1(5.0); //1
float& b=fn1(5.0); //2:warning
float c=fn2(5.0); //3
float& d=fn2(5.0); //4
cout<<a<<endl;
cout<<b<<endl;
cout<<c<<endl;
cout<<d<<endl;
}
運(yùn)行結(jié)果為:
78.5
78.5
78.5
78.5
對(duì)主函數(shù)的4種引用返回的形式, 程序的運(yùn)行結(jié)果是一樣的。但是它們?cè)趦?nèi)存中的活動(dòng)情況是各不相同的。其中變量temp是全局?jǐn)?shù)據(jù),駐留在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)data。函數(shù)main()、函數(shù)fnl()或函數(shù)fn2()駐留在棧區(qū)stack。
第一種情況:見圖9-5。
????????????????????????????????????????????
??????????????????????????????????????????????????????????????? 圖9-5 返回值方式的內(nèi)存布局
這種情況是一般的函數(shù)返回值方式。 返回全局變量temp值時(shí),C++創(chuàng)建臨時(shí)變量并將temp的值78.5復(fù)制給該臨時(shí)變量。返回到主函數(shù)后,賦值語(yǔ)句a=fnl(5.0)把臨時(shí)變量的值78.5復(fù)制給a。
第二種情況:見圖9-6。
?????????????????????????????????????????
???????????????????????????????????????????????????????????????????????? 圖9-6 返回值初始引用的情形
這種情況下,函數(shù)fnl()是以值方式返回的,返回時(shí), 復(fù)制temp的值給臨時(shí)變量。返回到主函數(shù)后,引用b以該臨時(shí)變量來(lái)初始化,使得b成為該臨時(shí)變量的別名。由于臨時(shí)變量的作用域短暫,所以b面臨無(wú)效的危險(xiǎn)。 根據(jù)C++標(biāo)準(zhǔn),臨時(shí)變量或?qū)ο蟮纳谠谝粋€(gè) 完整的語(yǔ)句表達(dá)式結(jié)束后便宣告結(jié)束,也即在“float& b=fnl(5.0);”之后,臨時(shí)變量不再存在。 所以引用b以后的值是個(gè)無(wú)法確定的值。BC對(duì)C++標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了擴(kuò)展,規(guī)定如果臨時(shí)變量或?qū)ο笞鳛橐玫某跏蓟瘯r(shí),則其生命期與該引用一致。14.7節(jié)將進(jìn)一步介紹這一內(nèi)容。 這樣的程序, 依賴于編譯器的具體實(shí)現(xiàn),所以移植性是差的。
若要以返回值初始化一個(gè)引用,應(yīng)該先創(chuàng)建一個(gè)變量,將函數(shù)返回值賦給這個(gè)變量,然 后再以該變量來(lái)初始化引用,就像下面這樣:
int x=fnl(5.0);
int& b=x;
第三種情況:見圖9-7。
????????????????????????????????????????????????????
???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 圖9—7 返回引用方式
這種情況,函數(shù)fn2()的返回值不產(chǎn)生副本,所以, 直接將變量temp返回給主函數(shù)。主函數(shù)的賦值語(yǔ)句中的左值,直接從變量temp中得到復(fù)制,這樣避免了臨時(shí)變量的產(chǎn)生。當(dāng)變量temp是一個(gè)用戶自定義的類型時(shí),這種方式直接帶來(lái)了程序執(zhí)行效率和空間利用的利益。
第四種情況:見圖9-8。
?????????????????????????????????????????????????????
????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 圖9—8 返回引用方式的值作為引用的初始化
這種情況, 函數(shù)fn2()返回一個(gè)引用,因此不產(chǎn)生任何返回值的副本。在主函數(shù)中,一個(gè)引用聲明d用該返回值來(lái)初始化,使得d成為temp的別名。由于temp是全局變量, 所以在d的有效期內(nèi)temp始終保持有效。這樣做法是安全的。
但是, 如果返回不在作用域范圍內(nèi)的變量或?qū)ο蟮囊?#xff0c; 那就有問(wèn)題了。這與返回一個(gè)局部作用域指針的性質(zhì)一樣嚴(yán)重。BC作為編譯錯(cuò)誤,VC作為警告,來(lái)提請(qǐng)編程者注意。例如,下面的代碼返回一個(gè)引用,來(lái)給主函數(shù)的引用聲明初始化:
float& fn2(float r)
{
float temp;
temp=r*r*3.14;
return temp;
}
void main()
{
float &d=fn2(5.0); //error返回的引用是個(gè)局部變量
}
見圖9-9說(shuō)明。
???????????????????????????????????????????????????????????????
圖9-9 返回的引用是局部變量
如果返回的引用是作為一個(gè)左值進(jìn)行運(yùn)算,也是程序員最犯忌的。所以,如果程序中有下面的代碼,則一定要剔除:
float& fn2(float r)
{
float temp;
temp=r*r*3.14;
return temp;
}
void main()
{
fn2(5.0)=12.4; //error返回的是局部作用域內(nèi)的變量
}
總結(jié)
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