关于返回对象的总结

beyes

类的成员函数或独立函数都可以返回对象，并有几种返回方式：

1. 返回指向 const 对象的引用


使用 const 引用的常见原因是为了提高效率，比如函数返回传递给它的对象时，返回引用可以提高效率。比如在下面的例子中，使用 Max() 函数返回两个 Vector 对象中较大的一个：

Vector force1(50, 60);
Vector force2(10,70);

Vector max;

max = Max(force1, force2);

下面有 Max() 函数的两种实现：

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//版本 1
Vector Max(const Vector & v1, const Vector & v2)
{
	if (v1.big() > v2.big())
		return 1;
	else
		return 2;
}

//版本2
const Vector & Max(const Vector &v1, const Vector & v2)
{
	if (v1.big() > v2.big())
		return 1;
	else
		return 2;
}

首先，返回对象时会调用复制构造函数，而返回引用则不会，因此上面代码中的 版本2 要比 版本1所做的工作更少（不需要调用一个函数，也更不需要复制一个临时对象出来），因此效率更高。
其次，传递到 Max() 中的两个对象参数，都被声明为 const 引用，因此返回类型也必须为 const ，这样才匹配。


2. 返回指向非 const 对象的引用


有两种常见的返回非 const 对象的情形，一个是重载赋值运算符，另一个是重载与 cout 一起使用的 << 运算符。前者旨在提高效率，后者则必须这样做。

比如 operator=() 的返回值用于连续赋值：

String s1("Good girl");
String s2, s3;
s3 = s2 = s1;

在上面代码中，s2.operator=() 的返回值被赋给了 s3。这里返回 String 对象 或 String 对象的引用都是可以的，与上述的 Vector 示例的一样，通过使用引用，可避免该函数调用 String 的复制构造函数创建一个新的 String 对象。在这个例子中，返回类型不是 const，因为 operator=() 返回一个指向 s2 的引用，可以对其进行修改，使用 const 就，不行了。

当 operator<<() 的返回值用于串接输出时有：

String s1("Good girl");
cout << s1 << "is coming!";

在上面代码中，operator<<(cout, s1) 的返回值是一个用以显示字符串 "is coming!" 的对象。返回类型必须是 ostream & ，而不能只是 ostream 。如果返回类型是 ostream，那么就需要调用 ostream 类的复制构造函数，但 ostream 没有公有的复制构造函数。幸运的是，返回 cout 的引用是不会带来任何问题的。

3. 返回对象

如果返回的对象是被调用函数中的局部变量，那么就不应按引用方式返回它，因为被调用函数执行完毕时，局部对象会调用析构函数销毁自己。因此，当控制权回到调用函数时，引用的局部对象将不再存在。在这种情况下，应该返回的是对象而不是引用。通常，被重载的算术运算符属于这一类。在这种情况下，就会存在调用复制构造函数来创建被返回对象的开销，但这无法避免。

4. 返回 const 对象
比如我们重载了一个 + 号运算符: Vector::operator+() ，我们一般会如下使用它来相加两个对象：

net = force1 + force2;

然而，也允许像下面奇异的用法：

force1 + force2 = net;
cout << (force1 + force2 = net).magval() << endl;

在实际应用中，谁都不会这么用，但也不能保证百分之百的不被有些人这么写。这种代码之所以可行，是因为复制构造函数将创建一个临时对象来表示返回值，而 net 就被赋给了该临时对象。然而，当临时对象被用完后，就会被丢弃，而 force1, force2, net 这几个对象都会丝毫无损。如果担心这种奇异的行为被滥用，那么有一种简单的解决方案，就是将返回类型声明为 const Vector ，那么 net = force1 + force2; 是合法语句，而 force1 + force2 = net 就是非法的了。


总之，如果方法或函数要返回局部对象，就应返回局部对象，而不是指向对象的引用。在这种情况下，将使用复制构造函数来生成返回的对象。如果方法或函数要返回一个没有公有复制构造函数的类（如 ostream）的对象，它就必须返回一个指向这种对象的引用。最后，有些方法和函数（如重载的赋值运算符）可以返回对象，也可以返回对象的引用，在这种情况下，应首选返回引用，因为其效率更高。