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C++类对象的返回与引用实例讲解

程序员文章站 2022-06-10 18:38:06
一、类对象的返回 在拷贝构造器中提到过: class a{}; a func(a a){ return a; } int main(){ a x; fun...

一、类对象的返回

在拷贝构造器中提到过:

class a{};
a func(a a){
    return a;
}

int main(){
    a x;
    func(x);
}

调用func(a)中参数的传递本质是调用拷贝构造器的发生,将实参x拷贝给形参a中。

a func(a &a){
    return a;
}

int main(){
    a x;
    func(x);
}

这次把func的形参换成了引用,显然这并不会发生拷贝构造,a只是x的一个别名,下面引用中再重点说明。

这里重点要说的是rerturn a;这样一句代码是如何返回的,其实和普通变量的返回类似,同样是为一个临时变量开辟一段空间,可能在寄存器,也可能在栈上,把返回的a的值拿到为临时变量开辟的空间中,回到main函数中,再把临时变量中的值拿出来放到新的变量的空间中就可以了。下面用一个代码例子加输出结果完整的看一下整个过程:

class a {
public:
    a() {
        cout << this << "--this is a constructor" << endl;
    }
    ~a() {
        cout << this << "--this is a destructor" << endl;
    }
    a(const a & another) {
        cout << this << "--copy cnnstructor from--" << & another << endl;
    }
    a & operator=(const a & other) {
        cout << this << "--assignment operator overloading from--" << &other << endl;
    }
};

a func(a a) {
    return a;
}

int main() {
    a x;
    a t;
    t = func(x);

    return 0;
}

C++类对象的返回与引用实例讲解

0x28fead是x对象的地址,发生一次构造,0x28feac是t对象的地址,发生一次构造,0x28feaf是func中形参a的地址,显然是通过拷贝构造x得来的,0x28feae是为存放a的值的临时变量开辟的空间地址,显然通过拷贝构造a得来的,t又通过赋值运算符重载,将存放临时变量空间中的值拿到t所在的空间中,可以看出析构顺序与构造顺序相反。

二、类对象的引用

如果把上面的函数改成这样,会发生什么呢:

a  & func(a a) {
    return a;
}

C++类对象的返回与引用实例讲解

可以看到这里并没有为临时变量开辟空间这一说,而是直接把形参a所在地址的值拿给了对象t所在的空间。这又是为什么呢?

这就是引用的强大所在,这里相当于把a的作用域扩展到了main函数中,便可以直接利用a赋给t了。类似的例子像上面提到的引用那个没有发生拷贝构造的例子:

a func(a &a){
    return a;
}

int main(){
    a x;
    func(x);
}

同样是因为把x的作用域扩展到了func函数中,a就是x,x也就是说a,不需要发生拷贝构造。

也就是说,传引用,就相当于扩展作用域。

如果代码继续修改:

a & func() {
    a a;
    return a;
}

int main() {
    a x;
    a t ;
    t = func();

    return 0;
}

此时还是让他返回引用,不过这时看下结果:

C++类对象的返回与引用实例讲解

可以看到0x28fe7f这个空间在赋值运算符重载之前被释放了。因为a此时是func中的局部变量,一旦出了func这个作用域,会自动执行析构,就算返回引用,这段地址空间放的也已经不是a了,如果有多线程在执行,可能就被拿去放其他的东西了。那赋给t的东西就不得而知到底是个什么东东了。所以这是不允许的。

对于这种情况,一般只允许返回对象本身,也就是说this指针。像赋值运算符重载那样,他的格式就是

类名 & operator=(const 类名 & 对象名) {
    ......
    return *this;
}

函数体中返回的就是this指针了。