从 C++ 中的函数返回引用的推荐方法

Question

我一直在使用这种方法从 C++ 中的函数返回引用。但是，我怀疑有更好的模式来执行这样的操作。另外，我猜想这种方法意味着内存泄漏。

class A {};
A& return_instance_of_A(){
    A* result = new A();
    return *result;
}

使用 shared_ptr 会是更好的选择吗？

Answer 1

What is the recommended way of returning a reference from a function?

语法上，只是 return 一个引用。

int& myFunction() { .... }

引用的行为几乎像指针。你的例子虽然有一些问题。

您分配的对象在某个时候需要删除，通常这是通过指针处理的。规范地，收到您以后需要的参考是非常奇怪的delete。

在现代 C++ 中以这种断开连接的方式处理内存分配也不常见。我同意你 returning a shared_ptr 的建议。这使得所有权明确，并且不会像您的示例那样无意中泄漏内存。

您的示例不一定导致内存泄漏，但它很尴尬，因为您对调用者提出了某些要求（即，delete returned 对象），编译器不强制执行。

编辑，以解决那些建议 return 值的人：这仅取决于调用者的要求。许多小型/实用对象，如 Rectangle 或 Size 旨在按值传递，这使事情变得非常简单和直观。

一个实际的例子是这样的：

inline Rect make_square_rect(int left, int right, int width)
{
  return Rect(left, right, width, width);
}

绝对像这样的函数最好按值return。请注意此功能与构造函数有多么相似......

对于 TcpConnection 或 Window 等其他更大、更承诺和有状态的对象，这种相似性变得更加明显。所有权和内存管理的问题被放大了。

同样适用于任何不能 copied/moved。

因此，创建一个新的 Window 不能像 Rect 那样随意。从像你这样的函数创建一个 Rect 并不真正关心所有权问题，因为复制 Rect 对象是多么便宜和简单。但是，如果您的函数 return 类似于 Window，那么您的函数自然会解决所有权问题——可能通过 returning a shared_ptr<Window>.

编辑 #2：构造函数性质

针对您的评论，我将再次指出，这些函数与构造函数非常相似。这些函数实际上应该只是设置一个对象供首次使用 - 但我们坐在这里试图决定函数应该如何处理所有权/复制。

真的，这正是构造函数应该做的。

struct BigInteger
{
    BigInteger(int initial_value) { ... }
};

在这里，构造函数不需要处理我们正在谈论的概念。调用者决定他想如何处理所有权：

BigInteger* ptr = new BigInteger(42);
BigInteger val = BigInteger(42);

写成构造函数，这两种情况都可以处理。在我看来，这种情况的烦人之处在于构造函数不能在 C++ 中命名。例如，假设您正在编写这些函数：

BigInteger make_big_integer_by_multiplying(int a, int b) { ... }
BigInteger make_big_integer_by_adding(int a, int b) { ... }

没有好的方法可以将它们变成构造函数。你需要一个符号名来区分这些函数，构造函数不能有名字。

作为独立函数编写，您不得不决定所有权行为。您只需权衡 pros/cons，而且主要是：考虑调用者希望如何使用该对象。如果调用者想要一个持久的、有状态的长寿命对象，那么 return 一个 shared_ptr。如果调用者将该对象用作中间值类型（我认为 BigInteger 绝对是），则按值 return。

从 C++ 中的函数返回引用的推荐方法

Recommended way of returning a reference from a function in C++

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