返回引用是可行的

Returning a reference can work?

本文关键字：引用 返回      更新时间：2023-10-16

我曾经认为返回引用是不好的，因为我们返回的引用会引用一些垃圾值。但是这个代码是有效的（matrix是一个类）：

const int max_matrix_temp = 7;
matrix&get_matrix_temp()    
{
   static int nbuf = 0;  
   static matrix buf[max_matrix_temp];  
   if(nbuf == max_matrix_temp)    
      nbuf = 0;  
   return buf[nbuf++];
} 
matrix& operator+(const matrix&arg1, const matrix&arg2)
{  
    matrix& res = get_matrix_temp();
    //...  
    return res;
}

buf在这里做什么？它如何避免我们有垃圾值？

buf被声明为static，这意味着它在函数调用之间保留其值：

static matrix buf[max_matrix_temp];

即它不是像int i = 0;那样在堆栈上创建的（非静态局部变量），因此返回对它的引用是完全安全的。

以下代码是危险的，因为变量值的内存在堆栈上，所以当函数返回，我们将堆栈移回上一个函数时，函数本地的所有内存保留都不存在：

int * GetAnInt()
{
  int i = 0;  // create i on the stack
  return &i;  // return a pointer to that memory address
}

一旦我们返回，我们就有一个指向堆栈上一段内存的指针，如果运气不好，它会保存我们想要的值，因为它还没有被覆盖——但引用是无效的，因为内存现在可以在需要堆栈空间时自由使用。

我看到任何地方都没有声明buf，这意味着它不会超出函数返回的范围，所以没关系。（实际上看起来它应该是matrixbuf，这也很好，因为它是static）。

编辑：感谢R.Martinho Fernandes的猜测。当然，它是matrix buf，所以它使buf成为静态数组，在该数组中分配了临时数组，以确保函数返回时不会释放它，因此返回值仍然有效。

这在一定程度上是安全的，但非常危险。返回的引用不能挂起，但如果客户端代码在未来的某个时刻保持不变，当客户的价值突然变为新的返回值。如果你拨打get_matrix_temp的次数超过在一个表达式中max_matrix_temp次也覆盖数据。

在std::string之前的日子里，在使用printf的代码中，我使用了返回用户定义类型转换的技术，其中使用了"%s"说明符，参数是对格式化的调用作用同样，max_matrix_temp是弱点：printf格式化了更多我类型的实例会输出错误数据当时这是个坏主意，现在更糟了。

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