C/C++ 引用作為函數(shù)返回值的方法

本篇內(nèi)容介紹了“C/C++ 引用作為函數(shù)返回值的方法”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠?qū)W有所成！

語法：類型 &函數(shù)名（形參列表）{ 函數(shù)體 }

特別注意：

1.引用作為函數(shù)的返回值時，必須在定義函數(shù)時在函數(shù)名前將&

2.用引用作函數(shù)的返回值的最大的好處是在內(nèi)存中不產(chǎn)生返回值的副本

1.  

   //代碼來源：RUNOOB  

2.  

   #include<iostream>  

3.  

   using namespace std;  

4.  

   float temp;  

5.  

   float fn1(float r){  

6.  

   temp=r*r*3.14;  

7.  

   return temp;  

8.  

   }  

9.  

   float &fn2(float r){ //&說明返回的是temp的引用，換句話說就是返回temp本身  

10.  

    temp=r*r*3.14;  

11.  

    return temp;  

12.  

    }  

13.  

    int main(){  

14.  

    float a=fn1(5.0); //case 1：返回值  

15.  

    //float &b=fn1(5.0); //case 2:用函數(shù)的返回值作為引用的初始化值 [Error] invalid initialization of non-const reference of type 'float&' from an rvalue of type 'float'  

16.  

    //（有些編譯器可以成功編譯該語句，但會給出一個warning）  

17.  

    float c=fn2(5.0);//case 3：返回引用  

18.  

    float &d=fn2(5.0);//case 4：用函數(shù)返回的引用作為新引用的初始化值  

19.  

    cout<<a<<endl;//78.5  

20.  

    //cout<<b<<endl;//78.5  

21.  

    cout<<c<<endl;//78.5  

22.  

    cout<<d<<endl;//78.5  

23.  

    return 0;  

24.  

    }  

case 1：用返回值方式調(diào)用函數(shù)（如下圖，圖片來源：伯樂在線）：

返回全局變量temp的值時，C++會在內(nèi)存中創(chuàng)建臨時變量并將temp的值拷貝給該臨時變量。當返回到主函數(shù)main后，賦值語句a=fn1(5.0)會把臨時變量的值再拷貝給變量a

case 2：用函數(shù)的返回值初始化引用的方式調(diào)用函數(shù)（如下圖，圖片來源：伯樂在線）

這種情況下，函數(shù)fn1()是以值方式返回到，返回時，首先拷貝temp的值給臨時變量。返回到主函數(shù)后，用臨時變量來初始化引用變量b，使得b成為該臨時變量到的別名。由于臨時變量的作用域短暫（在C++標準中，臨時變量或?qū)ο蟮纳芷谠谝粋€完整的語句表達式結(jié)束后便宣告結(jié)束，也就是在語句float &b=fn1(5.0);之后） ，所以b面臨無效的危險，很有可能以后的值是個無法確定的值。

 如果真的希望用函數(shù)的返回值來初始化一個引用，應當先創(chuàng)建一個變量，將函數(shù)的返回值賦給這個變量，然后再用該變量來初始化引用：

1.  

   int x=fn1(5.0);  

2.  

   int &b=x;  

 case 3:用返回引用的方式調(diào)用函數(shù)（如下圖，圖片來源：伯樂在線）

這種情況下，函數(shù)fn2()的返回值不產(chǎn)生副本，而是直接將變量temp返回給主函數(shù)，即主函數(shù)的賦值語句中的左值是直接從變量temp中拷貝而來（也就是說c只是變量temp的一個拷貝而非別名） ，這樣就避免了臨時變量的產(chǎn)生。尤其當變量temp是一個用戶自定義的類的對象時，這樣還避免了調(diào)用類中的拷貝構(gòu)造函數(shù)在內(nèi)存中創(chuàng)建臨時對象的過程，提高了程序的時間和空間的使用效率。

case 4:用函數(shù)返回的引用作為新引用的初始化值的方式來調(diào)用函數(shù)（如下圖，圖片來源：伯樂在線）

這種情況下，函數(shù)fn2()的返回值不產(chǎn)生副本，而是直接將變量temp返回給主函數(shù)。在主函數(shù)中，一個引用聲明d用該返回值初始化，也就是說此時d成為變量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，故這種做法是安全的。

3.不能返回局部變量的引用。如上面的例子，如果temp是局部變量，那么它會在函數(shù)返回后被銷毀，此時對temp的引用就會成為“無所指”的引用，程序會進入未知狀態(tài)。

4.不能返回函數(shù)內(nèi)部通過new分配的內(nèi)存的引用。雖然不存在局部變量的被動銷毀問題，但如果被返回的函數(shù)的引用只是作為一個臨時變量出現(xiàn)，而沒有將其賦值給一個實際的變量，那么就可能造成這個引用所指向的空間（有new分配）無法釋放的情況（由于沒有具體的變量名，故無法用delete手動釋放該內(nèi)存），從而造成內(nèi)存泄漏。因此應當避免這種情況的發(fā)生

5當返回類成員的引用時，最好是const引用。這樣可以避免在無意的情況下破壞該類的成員。

6.可以用函數(shù)返回的引用作為賦值表達式中的左值

1.  

   #include<iostream>  

2.  

   using namespace std;  

3.  

   int value[10];  

4.  

   int error=-1;  

5.  

   int &func(int n){  

6.  

   if(n>=0&&n<=9)  

7.  

   return value[n];//返回的引用所綁定的變量一定是全局變量，不能是函數(shù)中定義的局部變量  

8.  

   else  

9.  

   return error;  

10.  

    }  

11.  

     

12.  

    int main(){  

13.  

    func(0)=10;  

14.  

    func(4)=12;  

15.  

    cout<<value[0]<<endl;  

16.  

    cout<<value[4]<<endl;  

17.  

    return 0;  

18.  

    }  

D.用引用實現(xiàn)多態(tài)

在C++中，引用是除了指針外另一個可以產(chǎn)生多態(tài)效果的手段。也就是說一個基類的引用可以用來綁定其派生類的實例

1.  

   class Father;//基類（父類）  

2.  

   class Son：public Father{.....}//Son是Father的派生類  

3.  

   Son son;//son是類Son的一個實例  

4.  

   Father &ptr=son;//用派生類的對象初始化基類對象的使用  

特別注意：

ptr只能用來訪問派生類對象中從基類繼承下來的成員。如果基類（類Father）中定義的有虛函數(shù)，那么就可以通過在派生類（類Son）中重寫這個虛函數(shù)來實現(xiàn)類的多態(tài)。

“C/C++ 引用作為函數(shù)返回值的方法”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關的知識可以關注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實用文章！