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返回值是類名和返回值是引用的區別
返回非引用類型
函數的返回值用于初始化在調用函數時創建的臨時對象(temporary object)，如果返回類型不是引用，在調用函數的地方會將函數返回值復制給臨時對象。
在求解表達式的時候，如果需要一個地方存儲其運算結果，編譯器會創建一個沒命名的對象，這就是臨時對象。C++程序員通常用temporary這個術語來代替temporary object。
用函數返回值初始化臨時對象與用實參初始化形參的方法是一樣的。
當函數返回非引用類型時，其返回值既可以是局部對象，也可以是求解表達式的結果。
返回引用類型
當函數返回引用類型時，沒有復制返回值，相反，返回的是對象本身。
千萬不要返回局部對象的引用！千萬不要返回指向局部對象的指針！
當函數執行完畢時，將釋放分配給局部對象的存儲空間。此時對局部對象的引用就會指向不確定的內存！返回指向局部對象的指針也是一樣的，當函數結束時，局部對象被釋放，返回的指針就變成了不再存在的對象的懸垂指針。
返回引用時，要求在函數的參數中，包含有以引用方式或指針方式存在的，需要被返回的參數。
如果返回對象，最后多執行一次拷貝構造函數，如果返回引用，直接返回現存對象
#include <iostream>
using namespace std;
class Timer
{
public:
? ? Timer();
? ? Timer(int, int, int);
? ? friend Timer ?&operator+(Timer&, Timer&);
? ? friend Timer operator-(Timer&, Timer&);
? ? friend ostream& operator<<(ostream &out, Timer &t);
? ? friend istream& operator>>(istream &in, Timer &t);
private:
? ? int hour, minute, second;
};
Timer::Timer()
{
? ? hour = 0;
? ? minute = 0;
? ? second = 0;
}
Timer::Timer(int hour, int minute, int second)
{
? ? this->hour = hour;
? ? this->minute = minute;
? ? this->second = second;
}
Timer & operator+(Timer& a, Timer &b)
{
? ? a.second = a.second + b.second;
? ? a.minute = a.minute + b.minute;
? ? a.hour = a.hour + b.hour;
? ? if (a.second >= 60)
? ? {
? ? ? ? a.second = a.second - 60;
? ? ? ? a.minute++;
? ? }
? ? if (a.minute >= 60)
? ? {
? ? ? ? a.minute = a.minute - 60;
? ? ? ? a.hour++;
? ? }
? ? return a;
}
Timer operator-(Timer &a, Timer &b)
{
? ? Timer c;
? ? c.hour = a.hour - b.hour;
? ? c.minute = a.minute - b.minute;
? ? c.second = a.second - b.second;
? ? if (c.second < 0)
? ? {
? ? ? ? c.second += 60;
? ? ? ? c.minute--;
? ? }
? ? if (c.minute < 0)
? ? {
? ? ? ? c.minute += 60;
? ? ? ? c.hour--;
? ? }
? ? return c;
}
ostream& operator<<(ostream &out, Timer &t)
{
? ? out << t.hour << ":" << t.minute << ":" << t.second << endl;
? ? return out;
}
istream& operator>>(istream&in, Timer &t)
{
? ? cout << "Input hours and minutes." << endl;
? ? in >> t.hour >> t.minute >> t.second;
? ? return in;
}
int main()
{
? ? Timer t1, t2, t3, t4;
? ? cin >> t1 >> t2;
? ? cout << "t1=" << t1;
? ? cout << "t2=" << t2;
? ? t3 = t1 + t2;
? ? cout << "t3=t1+t2=" << t3;
? ? t4 = t1 - t2;
? ? cout << "t4=t1-t2=" << t4;
? ? return 0;
}剛開始我將函數聲明為：
friend Timer&operator+(Timer&,Timer&);
friend Timer&operator-(Timer&,Timer&);對于<<,>>的重載聲明的和長代碼一樣。但是這樣做之后我發現出現異常。
在Time &operator+(Timer&t1,Timer&t2)里我聲明了一個Timer的局部變量，而當函數調用結束后，該指針變成了懸掛指針。
所以，一定謹記不要在返回值為引用的函數中返回局部變量。
C++函數返回值和返回引用問題
C++函數的返回過程基本可以分為兩個階段，返回階段和綁定階段，根據兩個階段中需要返回的值的類型不同（返回值和引用），和要綁定的值的類型（綁定值和引用）會產生不同的情況。
最基本的規則是先返回，再綁定，返回和綁定的時候，都有可能發生移動或者拷貝構造函數的調用來創建臨時對象，并且只會發生一次。更具體的，當返回值的時候，函數返回之前，會調用一次拷貝構造函數或移動構造函數，函數在綁定到值的時候，會發生一次拷貝構造函數或移動構造函數，如果返回時已經調用了構造函數，則綁定時不會再調用，而是直接綁定。返回引用或者綁定到引用，在各自階段，不會產生構造函數的調用。
下面舉例闡述各種可能的情況（例子中很多情況我們是不該這樣寫的，本文只討論如果這樣做了會怎樣）。
關于右值引用和移動構造函數的解釋，后面會寫篇東西做個總結。這里僅需要一條規則，那就是在需要調用移動構造函數的情況，如果類沒有定義移動構造函數，則調用它的拷貝構造函數，后面對未定義移動構造函數的情況，不再贅述。
為敘述方便，定義綁定值和返回值：
綁定值就是函數賦給的變量，返回值就是函數的返回值，最終的調用形式類似：
返回值 fun()
{
?? ?.....
?? ?return 返回值；
}
綁定值 = func();定義一個類：
class myClass
{
public:
? ? //構造函數
?? ?myClass()
?? ?{
?? ??? ?cout << "construct" << endl;
?? ?}
? ? //拷貝構造函數
?? ?myClass(const myClass& rhs)
?? ?{
?? ??? ?cout << "copy construct" << endl;
?? ?}
? ? //移動構造函數
?? ?myClass(myClass&& rhs)
?? ?{
?? ??? ?cout << "move consturct" << endl;
?? ?}
? ? //析構函數
?? ?~myClass()
?? ?{
?? ??? ?cout << "desctruct" << endl;
?? ?}
};1.綁定值類型為值類型
返回值類型為值類型，返回的是局部變量：
在函數返回階段，調用類的移動構造函數創建返回值，并綁定到綁定值上。移動構造函數的調用發生在函數返回階段。
例子：
myClass fun()
{
?? ?myClass mc;
?? ?return mc;
}
?
int main()
{
?? ?myClass result = fun();
}輸出：
construct
move consturct
desctruct
desctruct
2.綁定值類型為值類型
返回值類型為值類型，返回的是局部變量的引用：
首先，這不是一個好的做法，企圖返回一個局部變量的引用結果通常并不會令人滿意。
函數調用結束后，函數幀被回收（實際上只是設置了棧頂的地址），函數棧中的臨時變量不再有意義。
但是這么做通常也不會造成什么副作用，因為在函數返回階段，會調用拷貝構造函數（注意，即使定義了移動構造函數也不會調用），將生成的新的臨時對象，綁定到綁定值上。
例子：
myClass fun()
{
?? ?myClass mc;
?? ?myClass& mcRef = mc;
? ? ? ? //如果是想返回這個局部變量的引用，并且在函數外部對其進行修改，那必然要失望了。
?? ?return mcRef;
}
?
int main()
{
?? ?myClass result = fun();
}輸出：
construct
copy construct
desctruct
desctruct
3.綁定值類型為值類型
返回值類型為值類型，返回的是全局變量的引用：
和2中的情形類似，但是由于全局變量的生命周期超過當前函數，所以即使函數返回，變量仍然存活。在函數返回階段，仍然會調用拷貝構造函數，將產生得臨時對象綁定到綁定值上，卻依然不能返回全局對象。
例子：
通常，返回作為參數而傳遞進來的引用的情況更加常見，此時的參數對于函數來說，和全局變量類似，即函數返回，變量的生命周期也不會結束。
myClass fun(myClass& param)
{
? ? ? ? //最終只能得到param的拷貝
?? ?return param;
}
?
int main()
{
?? ?myClass mc;
?? ?myClass result = fun(mc);
}輸出：
construct
copy construct
desctruct
desctruct
4.綁定值類型為值類型
返回值類型為引用類型，返回的是局部變量或局部變量的引用：
和情況2情形類似的是，希望以引用的方式返回局部變量或者局部變量的引用，通常也不能取得令人滿意的結果；但與情況2的情形不同的是，情況2基本不會產生什么副作用，情況2中在函數返回階段對對象進行拷貝，此時對象完整；但是在本情況中，就會產生嚴重的副作用。
由于返回值類型為引用類型，在函數返回階段，并不會調用拷貝構造函數，而在綁定階段，綁定值是值類型，才會產生拷貝構造函數的調用，而此時函數已經返回，拷貝函數拷貝的是函數中的臨時變量，此時已經析構了，再進行拷貝，只會得到一個被析構對象的拷貝，通常，這會產生嚴重的錯誤。
簡單的說，這種情況下，會先析構臨時對象，在拷貝這個臨時對象。
例子：
myClass& fun()
{
?? ?myClass mc;
?? ?//或者myClass mcRef = mc; return mcRef
?? ?return mc;
}
?
int main()
{
?? ?myClass result = fun();
}輸出：
construct
desctruct
copy construct
desctruct
5.綁定值類型為值類型
返回值類型為引用類型，返回的是全局變量的引用：
基本的情況和2是類似的，即并不能真的的到全局變量的引用，但是也不會產生什么副作用（除非調用者就是希望或者這個全局變量，并進行修改）。由于全局變量在函數結束之后并不會被析構，所以對它調用拷貝構造函數是安全的。和情況4類似，拷貝函數的調用也不是發生在函數返回階段，而是發生在綁定階段。
例子：
同樣使用參數為引用類型的函數舉例：
myClass& fun(myClass& param)
{
?? ?return param;
}
?
int main()
{
?? ?myClass mc;
?? ?myClass result = fun(mc);
}輸出：
construct
copy construct
desctruct
desctruct
上述5中情況是將返回值綁定到值類型的情形，所有情形中，均會出現拷貝或移動構造函數的調用，最終綁定之后，都不可能得到原來的對象，企圖通過這種方式來修改原對象，必然會失敗。
如果綁定值類型為引用類型，返回值類型為值類型，返回的是局部變量，局部變量的引用或者全局變量會怎么樣呢？
這種情況編譯器會報錯，由于函數返回的是值類型，必然會產生移動構造函數或者拷貝構造函數，產生一個臨時對象，而臨時對象是一個右值，我們常說的引用，其實是左值引用，而一個右值對象是不能夠綁定到一個左值引用的，所以編譯器會報錯。
我們可以將函數的返回值版綁定到右值引用變量（使用myClass&&），我們下面討論返回右值引用的情況。但是，有時候返回一個右值引用并且使用它，可能并不能產生想要的結果（如本文最后例子）。
6.綁定值類型為右值引用
返回值類型為值類型，返回的是局部變量或局部變量的引用或全局變量的引用：
函數返回階段，由于是返回值類型，所以會調用移動構造函數或者拷貝構造函數，創建一個不具名的臨時變量（其實它就是一個右值），可以把它綁定到一個右值引用上。
但是對它的修改是沒有什么意義的，本來函數創建的這個不具名臨時變量，會在函數返回之后被析構，由于我們增加了一個指向它的引用，所以這個臨時變量的生命周期被延長了，直到指向它的引用離開作用域，它才會析構。
例子：
myClass fun()
{
?? ?myClass mc;
?? ?return mc;
}
int main()
{
?? ?myClass&& result = func();
}輸出：
construct
move consturct
desctruct
desctruct?
myClass fun()
{
?? ?myClass mc;
?? ?myClass& mcRef = mc;
?? ?return mcRef;
}
int main()
{
?? ?myClass&& result = fun();
}輸出：
construct
copy construct
desctruct
desctruct
7.綁定值類型為為引用類型
返回值類型為引用類型，返回局部變量或局部變量的引用：
由于函數返回階段和綁定階段都是引用類型，所以不會產生任何拷貝或移動構造函數的調用，最終綁定值類就是函數的局部變量，但是由于函數返回后，局部變量已經被析構，在保存這個局部變量的引用沒有意義，往往會引起一些詭異的錯誤。
例子：
myClass& fun()
{
?? ?myClass mc;
?? ?//或者myClass& mcRef = mc; return mcRef;
?? ?return mc;
}
?
int main()
{
? ? ? ? //在函數返回之后，我們甚至還能使用這個result，但是僅僅是編譯器將原來result的位置繼續解釋成result變量，
? ? ? ? //很有可能很快這個位置會被新的棧幀覆蓋，繼續使用result，可能會出現“詭異”的問題
?? ?myClass& result = fun();
}輸出：
construct
desctruct
8.綁定值類型為引用類型
返回值類型為引用類型，返回全局變量的引用：
通常，當我們這是我們的真實意圖，函數在返回階段和綁定階段均不存在構造函數的調用，最終綁定值就是需要返回的全局變量，對最終綁定值的任何修改，均會反映到全局變量上。
例子：
依然使用參數為引用類型的函數舉例。
myClass& fun(myClass& mc)
{
?? ?return mc;
}
int main()
{
?? ?myClass mc;
?? ?myClass& result = fun(mc);
}輸出：
construct
desctruct
9.一個思考
右值是不能綁定到左值引用的，但是當把右值付給左值會怎樣呢？
如下
int main()
{
?? ?myClass mc;
?? ?myClass result = move(mc);
}答案是會調用移動構造函數創建一個新的對象，并且綁定到綁定值。
輸出：
construct
move consturct
desctruct
desctruct
另一個非常類似的例子：
int main()
{
?? ?myClass mc;
?? ?myClass&& mcRightRef = move(mc);
?? ?myClass result = mcRightRef;
}和第一個非常類似，但是result的生成是調用拷貝構造函數而非移動構造函數完成的。
輸出：
construct
copy construct
desctruct
desctruct
這就涉及到了移動構造函數調用的時機，更多關于右值，右值引用和移動構造函數詳細的研究，待續。
原文鏈接：https://blog.csdn.net/siyue0211/article/details/76906981
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