C++返回局部变量的引用

[zhuanmentiwen]

在好多地方都看到，要避免返回局部变量的引用，因为函数执行完毕后，局部变量将会被销毁，返回引用比较危险。
请按下面的示例：

#include<iostream>
using namespace std;

int& func()
{
	int m=9;
	return m;
}
int main()
{
	int fp=func();
	
	cout<<fp<<endl;
	
	return 0;
}

在上面的代码中，函数func()返回了局部变量m的引用，func()执行完后，按照我的理解，m将被销毁，那么结果输出的fp应该不是9吧。
可能我对C++的引用理解还有误，那么请看下面的返回局部变量指针的例子。

#include<iostream>
using namespace std;

int* func()
{
	int m=9;
	return &m;
}
int main()
{
	int *fp=func();
	
	cout<<*fp<<endl;
	
	return 0;
}

为什么结果仍然是输出9呢？
最近被C++的内存管理搞晕了，大家有好的资料或者书籍文档推荐下，谢谢了。

[zhuanmentiwen]

忘了说一下，我用的编译器是MinGW,貌似这个编译器对标准C++支持比较好吧。

[brookmill]

楼主把这段代码运行一下看看

#include<iostream>
using namespace std;

int* func()
{
    int m=9;
    return &m;
}

void func2()
{
    int i=1;
    cout << "f2: " << i << endl;
}

int main()
{
    int *fp=func();

    func2();
    cout<<*fp<<endl;

    return 0;
}

[zhuanmentiwen]

我用VC6.0也测试了下，返回局部变量的指针，仍然是输出9.
看来我对局部变量的声明周期等理解还有误吧，请大家指出。

[chaoliu1024]

下面是我自己总结的！每本书介绍C++引用都只有一节

引用引入了对象的一个同义词。定义引用的表示方法与定义指针相似，只是用&代替了*。
C++包含一个与指针有关的特性，称为“引用”。实际上，引用是一个隐含的指针。使用引用的方式有三种：作为函数参数，作为函数的返回值，或作为单个引用。

一、引用参数
默认时，C++使用按值调用，但是它提供了两种方法来得到按引用调用的参数传递。
首先，可以显式地把一个指针传递给变元。第二，可以使用引用参数。创建一个引用参数，在参数的名字前加上&即可。从技术上讲，i是一个隐含的指针。通常，当把一个值赋给一个引用时，实际上是把改值赋给引用所指的变量。

二、向对象传递引用
当对象作为变元传递给函数是，就创建了该对象的一个副本。当函数结束时，要调用副本的析构函数。然而，通过引用传递时，不创建对象的副本。意味着当函数结束时，没有作为参数的对象被撤销，也不调用参数的析构函数。
通过引用传递最小的对象以外的所有对象要比按值传递它们要快。变元通常传递到堆栈上。因此，要把大对象推进堆栈或从堆栈中弹出，需要花费相当多的CPU周期。
C/C++的函数参数是传值的，如果有大对象（例如一个大的结构）需要作为参数传递的时候，以前的（C语言中）方案往往是指针，因为这样可以避免将整个对象全部压栈，可以提高程序的效率。但是现在（C++中）又增加了一种同样有效率的选择，就是引用。

三、返回引用
函数可以返回引用
char &replace(int i){ return s[i];}
引用作为返回值的时候，有一些规则必须遵守。这些规则包括：
　　不能返回局部变量的引用。这条可以参照Effective C++[1]的Item 31。主要原因是局部变量会在函数返回后被销毁，因此被返回的引用就成为了“无所指”的引用，程序会进入未知状态。
　　不能返回函数内部new分配的内存的引用。这条可以参照Effective C++[1]的Item 31。虽然不存在局部变量的被动销毁问题，可对于这种情况（返回函数内部new分配内存的引用），又面临其它尴尬局面。例如，被函数返回的引用只是作为一个临时变量出现，而没有被赋予一个实际的变量，那么这个引用所指向的空间（由new分配）就无法释放，造成memory leak。
　　可以返回类成员的引用，但最好是const。这条原则可以参照Effective C++[1]的Item 30。主要原因是当对象的属性是与某种业务规则（business rule）相关联的时候，其赋值常常与某些其它属性或者对象的状态有关，因此有必要将赋值操作封装在一个业务规则当中。如果其它对象可以获得该属性的非常量引用（或指针），那么对该属性的单纯赋值就会破坏业务规则的完整性。


四、独立引用
当创建独立引用时，创建的只是对象的另一个名字，相当于别名（绰号）。所有的独立引用必须在创建时初始化。除初始化以外，用户不能改变引用变量所指的对象。

[ZangXT]

这种假设基于栈空间没有破坏的情形。
看这个：

test.cpp:6: warning: reference to local variable `m' returned
#include<iostream>
using namespace std;

int& func()
{
    int m=9;
    return m;
}
int& test()
{
    int m  = 8;
    return m;
}
int main()
{
    int& fp=func();
    test();
    cout<<fp<<endl;
    return 0;
}

[stardust20]

这边的将销毁。。但什么时候销毁不一定。。你输出9是正好在销毁前你访问了这个内存。。要是销毁后就会出错了

[chaoliu1024]

《Effective C++》这本书介绍的引用不错

[brookmill]

[Quote=引用楼主 zhuanmentiwen 的回复:]
在好多地方都看到，要避免返回局部变量的引用，因为函数执行完毕后，局部变量将会被销毁，返回引用比较危险。
[/Quote]
函数返回之后，m所在的内存就有可能给其他函数使用，他的值就不可靠了。
象楼主给的那段代码，m所在的内存刚好没有别人用过，所以值还没变。

[chaoliu1024]

下载地址：Effective C++

[brookmill]

引用铁路桥以前的一段精彩回复：

你退房以后，可能半小时后才有人去整理房间，你扔在那里里的卫生纸也许还在那里（变量值没“抹掉”）。也可能你前脚出门，后脚就有人进去打扫了，那你留着里面的痕迹就立即被清掉了。
不过无论里面的痕迹有没有被抹点，你再进入那个房间就是非法行为（你的printf），因为那个房间已经不属于你了，这是小偷行为，被抓住要罚钱的……

[ZangXT]

[Quote=引用 10 楼 brookmill 的回复:]
引用铁路桥以前的一段精彩回复：

你退房以后，可能半小时后才有人去整理房间，你扔在那里里的卫生纸也许还在那里（变量值没“抹掉”）。也可能你前脚出门，后脚就有人进去打扫了，那你留着里面的痕迹就立即被清掉了。
不过无论里面的痕迹有没有被抹点，你再进入那个房间就是非法行为（你的printf），因为那个房间已经不属于你了，这是小偷行为，被抓住要罚钱的……
[/Quote]
形象，生动，赞。

[chaiyanlin]

lz你断点测试一下看看就知道了
尽管m是局部变量，生命期也是只到很熟结束，但你测试以后会看到fp的地址是和m的第一完全一样的！
说白了就像楼上说的，房间没有那么快清理，一般来说我们尽量避免着样的情况不过你说返回引用到也无伤大雅，编译器会警告你。。。。
但如果你返回一个临时指针那就非常危险了

[newholyrock]

学到了，谢谢

[走好每一步]

楼主去看看退栈的实现。系统的栈不是销毁的，楼主好好去看看汇编吧，不要在那臆测，书上的说法并不一定能准确地令你理解。

你的9还在，只是凑巧没有新函数压栈将它覆盖罢了。不要研究这些东西，好好看看汇编，然后学会看vc的反汇编。

引用也不是什么别名，只不过是指针罢了，方便书写而已。更深入点就是32位的无符号数。句柄也只不过是指向结构体的32位指针。

我也不清楚为什么那么多人推荐看 c++ Primer，如果没有很好的基础支持，只能说用那些库是自挖坟墓。除了能够让你的思维偷懒，令你的程序变得糟糕，我想不到它有什么好处。

[MichaelBomb]

又学习了

[liutengfeigo]

我也不清楚为什么那么多人推荐看 c++ Primer，如果没有很好的基础支持，只能说用那些库是自挖坟墓。除了能够让你的思维偷懒，令你的程序变得糟糕，我想不到它有什么好处。


说得很，新手最好别去看。。当字典用才好

[cattycat]

问题就是这样，不要返回句柄变量的引用。

[tjyjx7946358]

[Quote=引用 8 楼 brookmill 的回复:]
引用楼主 zhuanmentiwen 的回复:
在好多地方都看到，要避免返回局部变量的引用，因为函数执行完毕后，局部变量将会被销毁，返回引用比较危险。

函数返回之后，m所在的内存就有可能给其他函数使用，他的值就不可靠了。
象楼主给的那段代码，m所在的内存刚好没有别人用过，所以值还没变。
[/Quote]
学习了。。

[s1418252]

学习了。
我在编译的时候遇到了这样的问题，自己无法解释，还望高人指点。
int& func()
{
int m=9;
return m;
}
是有问题的，正如大家解释的那样。
static int& func1（）
{
int a = 10；
return a；
}
在和int& func()同样的情况下，是没有问题的，我不明白。

[yinhanng]

自己试了一下:
int& func()
{
int m=9;
return m;
}
int value = func();
取里面m的地址与value的地址, 其实是不一样的,
再试了一个自己实现的对象:
yh& fun( )
{
yh y1;
return y1;
}
yh y2 = fun();
y1 与y2的地址也是不一样的, 而且当y1返回后调用了yh的复制构造函数, 是否编译器做了优化就不清楚了.