引用返回值

函數返回值時，要生成一個值的副本。而用引用返回值時，不生成值的副本。
　　例如，下面的程序是有關引用返回的4種形式：

#include <iostream>
using namespace std;
float temp;
float fun1(float r)
{
    temp = r * r * 3.14;
    return temp;
}
float& fun2(float r)
{
    temp = r * r * 3.14;
    return temp;
}
int main()
{
    float a = fun1(1.0);
    //float &b = fun1(1.0); //編譯不過
    float c = fun2(1.0);
    float& d = fun2(1.0);
    cout << a << endl;
    cout << c << endl;
    cout << d << endl;
    return 0;
}

運行截圖

　　對主函數的4種引用返回的形式， 程序的運行結果是一樣的。但是它們在內存中的活動情況是各不相同的。其中變量temp是全局數據，駐留在全局數據區data。函數main()、函數fnl()或函數fn2()駐留在棧區stack。
　

圖9-5 返回值方式的內存佈局

　　這種情況是一般的函數返回值方式。 返回全局變量temp值時，C++創建臨時變量並將temp的值78.5複製給該臨時變量。返回到主函數後，賦值語句a=fnl(5.0)把臨時變量的值78.5複製給a。

返回值初始引用的情形

　　這種情況下，函數fnl()是以值方式返回的，返回時， 複製temp的值給臨時變量。返回到主函數後，引用b以該臨時變量來初始化，使得b成爲該臨時變量的別名。由於臨時變量的作用域短暫，所以b面臨無效的危險。 根據C++標準，臨時變量或對象的生命期在一個 完整的語句表達式結束後便宣告結束，也即在“float& b=funl(1.0)；”之後，臨時變量不再存在。 所以引用b以後的值是個無法確定的值。xcode下無法編譯通過。BC對C++標準進行了擴展，規定如果臨時變量或對象作爲引用的初始化時，則其生命期與該引用一致。這樣的程序， 依賴於編譯器的具體實現，所以移植性是差的。
　　若要以返回值初始化一個引用，應該先創建一個變量，將函數返回值賦給這個變量，然 後再以該變量來初始化引用，就像下面這樣：
　　　　int x=fnl(5.0)；
　　　　int& b=x；
　　

返回引用方式

　　這種情況，函數fn2()的返回值不產生副本，所以， 直接將變量temp返回給主函數。主函數的賦值語句中的左值，直接從變量temp中得到複製，這樣避免了臨時變量的產生。當變量temp是一個用戶自定義的類型時，這種方式直接帶來了程序執行效率和空間利用的利益。
　

返回引用方式的值作爲引用的初始化

　　這種情況， 函數fn2()返回一個引用，因此不產生任何返回值的副本。在主函數中，一個引用聲明d用該返回值來初始化，使得d成爲temp的別名。由於temp是全局變量， 所以在d的有效期內temp始終保持有效。這樣做法是安全的。
　　但是， 如果返回不在作用域範圍內的變量或對象的引用， 那就有問題了。這與返回一個局部作用域指針的性質一樣嚴重。BC作爲編譯錯誤，VC作爲警告，來提請編程者注意。例如，下面的代碼返回一個引用，來給主函數的引用聲明初始化：
　　　　float& fn2(float r)
　　　　{
　　　　　float temp；
　　　　　temp=r*r*3.14；
　　　　　return temp；
　　　　}
　　　　void main()
　　　　{
　　　　　float &d=fn2(5.0)； //error返回的引用是個局部變量
　　　　}

　　見圖說明。

返回的引用是局部變量

　　如果返回的引用是作爲一個左值進行運算，也是程序員最犯忌的。所以，如果程序中有下面的代碼，則一定要剔除：
　　　　float& fn2(float r)
　　　　{
　　　　　float temp；
　　　　　temp=r*r*3.14；
　　　　　return temp；
　　　　}
　　　　void main()
　　　　{
　　　　　fn2(5.0)=12.4； //error返回的是局部作用域內的變量
　　　　}

注：本篇文章爲改編