首先,强调一点,和函数传参一样,函数返回时也会做一个拷贝。从某种角度上看,和传参一样,也分为三种:
一般来说,在函数内对于存在栈上的局部变量的作用域只在函数内部,在函数返回后,局部变量的内存会自动释放。因此,如果函数返回的是局部变量的值,不涉及地址,程序不会出错;但是如果返回的是局部变量的地址(指针)的话,就会造成野指针,程序运行会出错。因为函数只是把指针复制后返回了,但是指针指向的内容已经被释放,这样指针指向的内容就是不可预料,调用就会出错。
1、返回值:
int test1() {
int a = 1;
return a;
}
返回值是最简单有效的方式,他的操作主要在栈上,根据函数栈的特性局部变量a会在函数结束时被删除,为了返回a的值,需要产生a的复制。如果a原子类型这当然也无所谓,但是如果a是大的对像,那么对a的复制将会产生比较严重的资源和性能消耗。
注:函数返回值本身因为没有名称或引用,所以是右值,是不能直接操作的。
2、指针类型的函数——返回指针:
若函数的返回值是指针,该函数就是指针类型的函数。(即函数return一个指针,该指针可以是任何类型的)
1)指针类型的函数定义:
<类型> *函数名(参数)
int *test1() {
int *b = new int();
*b = 3;
return b;
}
根据函数栈的特性也会产生复制,但是这个复制只是4(或8)字节,对于返回大型对像或数组来说可减少资源。但是返回指针资源的清理工作交给了调用者,这某种意义上违反了谁申请谁销毁的原则。
注:函数返回指针也是右值,同样无法操作。
2)说明:
3、返回引用:
1)引用类型函数的定义:
<类型> &函数名(参数)
int &test3() {
int *c = new int();
*c = 5;
return *c;
}
引用是C++中新添加的概念,所以返回引用也是C++中相对于C来说所没有的。引用是值的别名,和指针一样不存在对大对像本身的复制,只是引用别名的复制。引用是左值,返回引用可以直接操作,也就可以进行连续赋值,最经典的示例是拷贝构造函数和运算符重载一般返回引用。
test3() +=3;
2)说明:
总结:
3、综合示例:
1)返回栈内局部变量:
#include
using namespace std;
int fun1() {
int i = 1;
cout<<"fun1 i address"<<&i<
输出:
fun1 i address0x7ffc49e9b69c
main fun1 return i address0x7ffc49e9b6b4
1
fun2 i address0x7ffc49e9b694
main fun2 return i address0x7ffc49e9b694
0
我们在看一个对象的例子:
#include
using namespace std;
class Point {
public:
Point(int a,int b):x(a),y(b){}
int getX();
void setX(int x);
private:
int x,y;
};
int Point::getX(){
return x;
}
void Point::setX(int a) {
x = a;
}
Point func(int x) {
Point p(x,100);
cout<<"func1 p address:"<<&p<getX()<
编译的时候会有一个警告:
test88.cpp: In function ‘Point* func2(int)’:
test88.cpp:26:9: warning: address of local variable ‘p’ returned [-Wreturn-local-addr]
Point p(x,200);
^
输出:
func1 p address:0x7fff0f005270
main return p address:0x7fff0f005290
main return p x:1
func2 p address:0x7fff0f005270
main return p address:0x7fff0f005270
main return p x:6299776
结论:对于栈内局部变量,采用一般的返回值,实际上是对返回值的一次值拷贝,在内存里会有两个示例;对于指针类型函数的返回值,实际上是对地址的一次拷贝,内存只有一个示例,但该地址是一个非法的地址,在使用时会出现问题。
2)返回字符串:
通过 char* s = “Hello”; 的方式得到的是一个字符串常量 Hello,存放在只读数据段(.rodata section),把该字符串常量的只读数据段的首地址赋值给了指针 s,所以函数返回时,该字符串常量所在的内存不会被回收,所以能正确地通过指针访问。
#include
using namespace std;
char *fun1() {
char *s="hello";
return s;//ok
}
int main() {
char *c1 = fun1();
cout<
3)静态变量:
可以把局部变量声明为static静态变量。这样变量存储在静态存储区,程序运行过程中一直存在。
int *fun3(){
static int i = 5;
cout<<"fun3 i address:"<<&i<
输出:
fun3 i address:0x602078
main return i address:0x602078
5
4)数组:
数组是不能作为函数的返回值的。因为编译器会把数组名认为是局部变量(数组)的地址。返回一个数组,实际上是返回指向这个数组首地址的指针。函数结束后,数组作为局部变量被释放,这个指针则变成了野指针。但是声明数组是静态的,然后返回是可以的。
int *fun4() {
static int a[2]={4,5};
cout<<"fun4 a[] address:"<<&a<
输出:
fun4 a[] address:0x60207c
main return a[] address:0x60207c
4
5)堆内变量:
函数返回指向存储在堆上的变量的指针是可以的。但是,程序员要自己负责在函数外释放(free/delete)分配。
int *fun5() {
int *j = new int;
*j = 99;
cout<<"fun5 j address:"<
输出:
fun5 j address:0x208b010
main return j address:0x208b010
99
100
综上,C++的函数返回和函数传参有所不同,返回值和传参一样也有三种类型:
所以一般C++函数都是用传址的方式进行双向数据绑定,而返回值仅仅是一个成功或失败的标志。
参考:
返回引用是左值_开发者说的博客-CSDN博客
https://zh4ui.net/post/2018-08-07-cplusplus-return-value-or-reference/