如何实现一个创建新对象并返回对它的引用的C++方法

How to implement a C++ method that creates a new object, and returns a reference to it

本文关键字：返回 方法 引用 对象 C++ 新对象 实现 何实现 创建 一个      更新时间：2023-10-16

我有一个带有以下方法的C++AuthenticatingProxy类实例。此方法创建一个Response对象，然后用状态更新该对象，然后返回。由于响应对象的内部原因，它不能被复制（即，我不能简单地按值返回）。

const Response& AuthenticatingProxy::Get(const std::string& host,
                                  const std::string& path,
                                  const http_headers& headers)
{
  static Response response;
  // do the HTTP call, and set response's state here
  return response;
}

AuthenticatingProxy类中的此方法可能会发生许多调用，因此在此处设置静态变量并不理想。有人能提出一个解决方案，返回一个在函数退出时没有被破坏的引用吗？谢谢

在我的研究中，最接近的是最佳实践页面，其中提到"通过引用而非价值返回，在那里创建了一个大对象"，但我还没有找到一个例子！所有的例子都是针对传入然后返回的引用，或者针对int&样式引用—而不是在函数本身中创建对象实例的引用。

我认为解决方案可能存在于将函数返回响应作为值，但在调用代码中使用const变量来捕获它。不过，不确定这是否只适用于int-我发现的所有示例都使用基本类型。非常感谢您的帮助。

由于响应对象的内部原因，它不能被复制（即，我不能简单地按值返回）。

您正在描述一个在C++03中存在但已不存在的问题。

以老爱的std::fstream为例
基本上，在*内部，它包含一个文件描述符/句柄，用于从文件中读取/向文件中写入
由于C++的性质和设计，fstream析构函数关闭了该文件句柄，以清理对象并防止句柄泄漏。

由于fstream对象的内部原因，无法按值返回。通过值返回它意味着以某种方式防止析构函数关闭该文件句柄，或者使复制构造函数以某种方式复制该句柄。即使不是不可能，也很难获得跨平台解决方案。更不用说复制内部缓冲区是完全错误的。

因此，在C++11之前，您不能按值返回fstream
然后发明了移动语义。

在C++11中，您可以移动对象，而不是复制它。在fstream示例中，move构造函数浅层复制文件句柄，同时使原始文件句柄指针无效。原始对象析构函数将检查原始文件句柄，查看它是否无效并跳过关闭它

这是解决你问题的惯用方法。虽然你不能复制对象，但你肯定可以为它实现移动语义。对象的内部将被移动到返回值，而原始对象在某种程度上保持"空"。

在这个SO答案中可以找到对移动语义的很好解释：什么是移动语义？

如果该解决方案也不可行，请在动态内存存储（"堆"）中声明对象，并通过一些智能指针返回它。

如何实现一个创建新对象并返回参考

即使可以，也不要做。

*是的，文件句柄可以存储在streambuff对象中，我简单地描述了这个问题。

C++中有三个存储类。静态、自动和动态。

退出作用域时，自动对象将被销毁，因此不能返回对本地自动变量的引用。

您可以返回对静态的引用，但正如您所说，它不适合您。

剩下的唯一选项是动态。然而，动态对象必须以某种方式销毁，并且当您返回对动态创建的对象的引用时，调用方不清楚它是否应该处理它的销毁。因此，这在技术上是可能的，但内存管理没有很好的解决方案†。此外，动态分配可能代价高昂。

†当您坚持返回参考资料时，不会。但是，如果您返回std::unique_ptr，这个问题就会消失。

那么，让我们重新审视自动变量的选项。我说过，您不能返回对局部自动变量的引用。从更高范围返回对自动变量的引用是完全可以的。如何访问这样的变量？当然要使用参考资料！

const Response& AuthenticatingProxy::Get(const std::string& host,
                                  const std::string& path,
                                  const http_headers& headers,
                                  Response& response)
{
  // do the HTTP call, and set response's state here
  return response; // might as well return void because caller already has a reference
}

当动态分配过于昂贵并且编译器不支持移动语义时，这是一个典型的解决方案。在这个解决方案中，函数中实际上没有创建任何对象。它只是为调用者创建的对象设置数据。对象实际上可以有任何存储类型，这无关紧要。

然而，最好的解决方案是按价值回报。你说Response是不可复制的。但由于C++11，只要类型是可移动的，这并不妨碍按值返回。大多数编译器甚至忽略了这一举措。

Response response;
// do stuff to response
return response;

感谢您的提示，我找到了一个答案。。。

（尽管正如其他人所提到的，它给调用者留下了内存管理的问题。这可以满足我的需求。）

本页对此进行了描述：http://www.codeproject.com/Articles/823658/Using-auto-for-declaring-variables-of-move-only-ty

这是我的新方法声明：-

const Response* AuthenticatingProxy::Get(const std::string& host,
                                  const std::string& path,
                                  const http_headers& headers)
{
  auto && response = new Response;
  // do stuff to response
  return std::move(response);
}

因此，我返回一个指针，但以上述方式使用std:：move和auto会返回一个可以在调用代码中管理的指针。

编辑：-

好的，所以根据反馈，我现在在AuthenticatingProxy.cpp:-中有这个

std::unique_ptr<Response> AuthenticatingProxy::Get(const std::string& host,
                                  const std::string& path,
                                  const http_headers& headers)
{
  Response* response = new Response;
  // do call and fill out the response
  return std::unique_ptr<Response>(response);
}

我的中间连接类正在这样做：-

std::unique_ptr<Response> Connection::getDocument(const std::string& uri) {
  return Connection::_proxy.Get(_serverUrl, "/v1/documents?uri=" + uri); 
}

（注意：我不得不从代理和连接类中删除constness，否则我会遇到使用已删除的副本构造函数的编译问题）

我的客户端代码（main）是这样做的：-

    // MUST keep local reference to unique_ptr for this to work!!!
    const std::unique_ptr<Response> rp = connection->getDocument(uri); 
    Response* response = rp.get();
    ...
    std::cout << "This is JSON doc " << uri << ": " << std::endl << response->Json() << std::endl;

这似乎很好用，并且包含了关于这个线程的所有建议。现在这样正确吗？如果是的话，感谢大家的帮助！

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