C++返回对象说明

当成员函数或独立的函数返回对象时，有几种返回方式可供选择。可以返回指向对象的引用、指向对象的const引用或 const对象。

一、返回指向const对象的引用

使用const引用的常见原因是旨在提高效率，但对于何时可以采用这种方式存在限制。如果函数返回传递给它的对象（通过调用对象的方法或将对象作为参数），可以通过返回引用来提高效率。

1.1 举例说明

// 定义Max函数，返回两个Vector对象中较大的一个
Vector vec1(50, 60);
Vector vec2(10, 70);
Vector max;
max = Max(vec1, vec2);

// 第一种Max函数实现
Vector Max(const Vector &v1, const Vector &v2)
{
    if (v1.magval() > v2.magval())
    {
        return v1;
    }
    else 
    {
        return v2;
    }
}

// 第二种Max函数实现
const Vector& Max(const Vector &v1, const Vector &v2)
{
    if (v1.magval() > v2.magval())
    {
        return v1;
    }
    else 
    {
        return v2;
    }
}

1.2 上述两种实现情况说明

（1）返回对象将调用复制构造函数，而返回引用则不会，因此，第二种函数实现所做的工作更少，效率更高。

（2）引用指向的对象应该在调用函数执行时存在，不能返回局部变量的引用。

（3）vec1和vec2都被声明为const引用，因此返回类型必须为const引用，这样才匹配。

二、返回指向非const对象的引用

两种常见的返回非const对象情形是：

（1）重载赋值运算符，旨在提高效率，以便用于连续赋值，示例如下：

String s1("Hello World");
String s2,s3;
s3 = s2 = s1;

（2）重载与cout一起使用的<<运算符，ostream没有公有的复制构造函数。

三、返回对象

如果被返回的对象是被调用函数中的局部变量，则不应按引用方式返回它，因为在被调用函数执行完毕时，局部变量将调用析构函数进行资源释放，因此当控制权回到调用函数时，引用指向的对象将不再存在。这种情况下应返回对象而不是引用。通常被重载的算术运算符属于这一类。示例如下：

// 此种情况下，存在调用复制构造函数来创建被返回的对象的开销，然而这是无法避免的
Vector Vector::operator+(const Vector& v) const
{
    return Vector(x + v.x, y + v.y);
}

四、返回const对象

第三节中重载的+运算符存在以下一种另类情况，如下说明：

Vector vec1(50, 60);
Vector vec2(10, 70);
Vector net;

// 正常情况
net = vec1 + vec2;

// 非正常情况
vec1 + vec2 = net;

不建议出现非正常情况使用，为避免这种情况的发生，可以采取以下解决方案：

将函数返回类型声明为const对象，这样就只允许正常情况使用。

五、总结

（1）如果方法或函数要返回局部对象，则应返回对象，而不是指向对象的引用，这种情况下将使用复制构造函数来生成返回的对象。

（2）如果方法或函数要返回一个没有公有复制构造函数的类的对象，它必须返回一个指向这种对象的引用。

（3）既可以返回对象，又可以返回引用的函数，首选返回指向对象的引用，因为其效率更高。