考慮有理數(shù)的class：

class Rational
{
public:
??? Rational(int numerator = 0, int denominator = 1);
protected:
private:
??? int n, d;
??? friend Rational operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs);
};

by value版的operator*， 你可能想改而返回reference，以根除pass-by-value的種種邪惡，省掉構(gòu)造和析構(gòu)，但是，

所謂reference只是個(gè)名稱，代表某個(gè)既有對(duì)象，任何時(shí)候看到一個(gè)reference聲明式，你都應(yīng)該立刻問(wèn)自己，它的另一個(gè)名稱是什么？

如果operator*要返回一個(gè)reference指向如此數(shù)值，他必須自己創(chuàng)建那個(gè)Rational對(duì)象。

const Rational& operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs)
{
??? Rational result(lhs.n * rhs.n, lhs.d * rhs.d); //警告！糟糕的代碼！
??? return result;
}

你的目標(biāo)是要避免調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，而result卻必須像任何對(duì)象一樣地由構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造起來(lái)。更嚴(yán)重的是result是一個(gè)local對(duì)象，而local對(duì)象在函數(shù)退出前被銷(xiāo)毀了。因此這個(gè)返回的reference指向的是一個(gè)“從前的”Rational；如今已經(jīng)被銷(xiāo)毀了。任何調(diào)用者甚至對(duì)此函數(shù)的返回值做任何一點(diǎn)點(diǎn)運(yùn)用，都會(huì)陷入“無(wú)定義行為”的惡地。

于是考慮在heap內(nèi)構(gòu)造一個(gè)對(duì)象， 并返回reference指向它。

const Rational& operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs)
{
??? Rational* result = new Rational(lhs.n * rhs.n, lhs.d * rhs.d); //更糟的代碼！
??? return *result;
}

你還是必須付出一個(gè)構(gòu)造函數(shù)調(diào)用的代價(jià)，此外又有另一個(gè)問(wèn)題：誰(shuí)該對(duì)著被你new出來(lái)的對(duì)象實(shí)施delete？

Rational w, x, y, z;

w = x * y * z; //與operator*(operator*(x, y), z)相同

同一個(gè)語(yǔ)句調(diào)用了兩次operator*， 因而兩次使用new，也就需要兩次delete。但卻沒(méi)有合理的辦法讓operator*使用者進(jìn)行delete調(diào)用， 因?yàn)闆](méi)有合理的辦法讓他們?nèi)〉給perator*返回的reference背后隱藏的那個(gè)指針。這絕對(duì)導(dǎo)致資源泄漏。

或許你想到一種辦法可以避免任何構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用。“讓operator*返回reference指向一個(gè)被定義于函數(shù)內(nèi)部的static Rational對(duì)象”

const Rational& operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs)
{
??? static Rational result; //又是一堆爛代碼。
??? result = ...; //lhs*rhs
??? return result;
}

就像所有用上static對(duì)象的設(shè)計(jì)一樣， 這個(gè)也立刻造成我們對(duì)多線程安全性的疑慮。只是顯而易見(jiàn)的弱點(diǎn)。更深層的瑕疵：

bool operator=(const Rational& lhs, const Rational& rhs);
Rational a, b, c, d;
if ((a*b) == (c*d)){
??? ...
}else{
??? ...
}

表達(dá)式if ((a*b) == (c*d))總是被核算為true， 不論a，b， c，d是什么。

在operator==被調(diào)用前，已有兩個(gè)operator*調(diào)用式起作用，每個(gè)都返回operator*內(nèi)部定義的static Rational對(duì)象的reference，這個(gè)將“operator*內(nèi)的static Rational對(duì)象值”和“operator*內(nèi)的static Rational對(duì)象值”比較，不相等才怪。（雖然兩次調(diào)用operator*都改變了static Rational對(duì)象的值， 但是返回的reference， 調(diào)用端看到的永遠(yuǎn)是static Rational的現(xiàn)值）。

一個(gè)“必須返回新對(duì)象”的函數(shù)的正確寫(xiě)法：就讓那個(gè)函數(shù)返回一個(gè)新對(duì)象。

inline const Rational operator*(const Rationa& lhs, const Rational& rhs)

{

??? return Rational(lhs.n * rhs.n, lhs.d * rhs.d);

}

絕不要返回pointer或reference指向一個(gè)local stack對(duì)象， 或返回reference指向一個(gè)heap-allocated對(duì)象， 或返回pointer或reference指向一個(gè)local static對(duì)象而有可能同時(shí)需要多個(gè)這樣的對(duì)象。條款4已經(jīng)為“在單線程環(huán)境中合理返回reference指向一個(gè)local static對(duì)象”提供了一份設(shè)計(jì)實(shí)例（singleton）

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/lidan/archive/2012/01/17/2325108.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的effective C++ 条款 21：必须返回对象时别妄想返回其reference的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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