c++临时对象以及引用的一些知识

一：先来讲讲什么是临时对象。
临时对象（临时变量）：代码中看不见，隐藏在后台，因此我们无法在程序代码中看见临时对象。
临时对象的产生条件有两个： 1.为使函数调用成功而进行隐式类型转换时用到。 2.函数返回值的时候用到

1.为使函数调用成功时

void conv(string str){  ...  }
int main(){
  conv("abcd");
  }

//这种情况下，abcd并不是直接传给str，而是先传递给临时对象，再由临时对象传递给形参str，因为他们俩的类型不一样，（对，你没有看错，这俩类型就是不一样，一个const类型，一个非const类型，所以需要隐式类型转换），看下面的图。

这仅仅是一个参数，所以复制临时对象占用的内存基本可以忽略，但是我们想一想，实际编程中怎么可能只有一组数据，必定是有大量的数据来调用同一个函数的，这样每一个数据我都复制一个临时对象，那么这样占用的内存是非常大的，所以我们要避免让其产生临时对象的这种写法。结合我们之前学的引用传递&，我们发现，引用传递是不需要进行临时对象复制的，因此省下了好多内存。但是问题结束了吗？
答案是不可能的，好了，那么问题又来了，众所周知引用传递是不需要产生临时对象的，我直接就把实参传给str，这样一来就有个小问题，abcd这个字符串常量是const类型，但是str是非const类型，把一个const类型赋给一个非const类型是不允许的。
因此 下面这种使用引用的写法会报错。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
void conv(string &str){ //会报错 
	cout<<"1"<<endl;
}
int main(){
    conv("abcd"); 
}

那有没有什么解决办法呢？

答案是有的：就是加一个const，把非const类型的形参str变成const类型。

写法一：
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
void conv(const string &str){ //这样就不会报错 ，但是str不能再被修改了。
	cout<<"1"<<endl;
}
int main(){
    conv("abcd"); 
}
写法二：重要知识点，非const类型的引用时参数只能时相同类型，而const类型可以实现传递于此类型相关的参数进来。
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
void conv(string &str){ //这样就不会报错 
	cout<<"1"<<endl;
}
int main(){
    string str="abcd";
    conv(str);  这样也可以， 
}

2.函数返回值的时候会产生临时对象（不使用引用&的前提，使用引用或者指针会在下面介绍）：

void get(){
.....
}

接下来细讲函数返回值的其他两种方式（不产生临时对象）：一是指针，二是引用 。

1.先讲讲指针返回（局部变量不能被返回，but why？）

例1：把调用的函数直接设置为指针类型

int *get10(){
int a=10;
int *b=&a;
return b;
}
int main(){
int *c=get10();
cout<<*c<<endl;
}
//我们实际运行一下，会发现可以运行，这个时候我们会有疑问，那这样不是和我前面那个不能返回局部变量的结论冲突了吗？
//其实是因为c++的内存清理机制是惰性的，它并不会在此函数调用完立即清除其占用的内存，而是会在下一个函数进来之后才把上一个函数的内存释放掉。
所以就有了这个程序可以正常运行的现象，但是我们一定得避免这样，养成一个良好的习惯素养。

例二：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int *get10(){
int a=10;
int *b=&a;
return b;
}
int *get20(){
int a=20;
int *b=&a;
return b;	
}
int main(){
int *c10=get10();
int *c20=get10();
cout<<"get10的值，应该为10"<<*c10<<endl;
cout<<"get20的值，应该为20"<<*c20<<endl;
}

//这时就出现错误了。

问题的解决办法：作为全局变量，直接把地址传入被调函数。
例：

void add_x_to_Array(int array[],int x){
 array[i]=array[i]+x;
 }
 int main(){
 int array[1]={100};
add_x_to_Array(array,10);//直接将地址传入，让调用的函数直接根据指针去原数据快中去修改数据。

2.再讲讲引用返回（直接返回对象本身，不去再复制临时对象）

通过使用引用来替代指针，会使 C++ 程序更容易阅读和维护。C++ 函数可以返回一个引用，方式与返回一个指针类似。

当函数返回一个引用时，则返回一个指向返回值的隐式指针。这样，函数就可以放在赋值语句的左边。例如，请看下面这个简单的程序：

#include <iostream>
using namespace std;
double vals[] = {10.1, 12.6, 33.1, 24.1, 50.0};//全局变量
const double& setValues( int i )  //在函数名前加个引用号&即可，写法类似与指针，但是指针那种得在主函数中将承接返回值的变量设置为指针类型。
{//加上const后，函数的返回值在主函数中就不能被随意修改。
  return vals[i];   // 返回第 i 个元素的引用
}
 
// 要调用上面定义函数的主函数
int main ()
{
   cout << "改变前的值" << endl;
   for ( int i = 0; i < 5; i++ )
   {
       cout << "vals[" << i << "] = ";
       cout << vals[i] << endl;
   }
 
   setValues(1) = 20.23; // 改变第 2 个元素
   setValues(3) = 70.8;  // 改变第 4 个元素
 
   cout << "改变后的值" << endl;
   for ( int i = 0; i < 5; i++ )
   {
       cout << "vals[" << i << "] = ";
       cout << vals[i] << endl;//完成了对全局变量的修改
   }
   return 0;
}

**总结：我们必须理解底层的机理，可以有利于提高程序的运行效率，让代码变得更加健壮，
临时对象的一开一销很浪费内存，所以我们要尽可能的去除。**