关于函数返回值的几种情况
在一个函数的内部,return的时候返回的都是一个拷贝,不管是变量、对象还是指针都是返回拷贝,但是这个拷贝是浅拷贝。
分为以下几种情况:1)返回一个基本类型的变量;2)返回非动态分配的指针;3)返回动态分配的指针;4)返回非基本类型(对象等)…
1. 如果返回一个基本类型的变量,比如:
int a;
a = 5;
return a;
那么就会a的一个拷贝,即5返回,然后a就被销毁了。尽管a被销毁了,但它的副本5还是成功地返回了,所以这样做没有问题。
2. 但是对于非动态分配(new/malloc)得到的指针,像1那么做就会有问题,比如在某个函数内部:
int a[] = {1, 2};
return a;
那么也会返回指针a的一个拷贝,我们假定a的地址值为0x002345FC,那么这个0x2345FC是能够成功返回的。当return执行完成后,a就要被销毁,也就是0x002345FC所指向的内存被回收了。如果这时候在函数外面,去地址0x002345FC取值,那得到的结果肯定是不对的。这就是为什么不能返回局部指针的原因。返回局部变量的引用的道理和这个类似。注意:不能返回局部变量的指针或引用!
注意:《高质量程序设计指南中C++/C语言》中指出:return语句不可返回“堆栈内存”的指针或者“引用”,因为该内存单元在函数体结束时就被自动释放。
强调举例一下,看下面的程序:
#include<iostream>
using namespace std;
char *GetMemory(void) // char *GetMemory(char *p,int num)
{
char p[ ] = "hello world"; // p= (char *)malloc(sizeof(char) *num);
return p;
}
int main ()
{
char *str = NULL;
str = GetMemory() ; //str = GetMemory(str,100) ;
cout << str ;
return 0;
}
答案,可能是乱码,也可能是正常输出。因为GetMemory返回的是指向“栈内存”的指针,该指针的地址不是NULL,但其原来的内容已经被清除,新内容不可知。
为什么不是输出的是数组的首地址呢??如果函数是黑体部分的话,可以利用函数返回值来传递动态内存。那是因为注释部分是堆操作,不是会被os自动释放的栈内存。
但是若用非黑体的部分怎么就不行了呢?栈内存就是编译器自动支配的,也就是说非动态分配的东西基本上都在栈中
这些问题可以用下面的例子回答:
int testA (void)
{
int b = 1 ;
return b ;
}
char * testB (void)
{
char str[] = "abc" ;
return str ; //但这样的方法是不推荐的
}
int main()
{
printf( " the value of testA is %d \n", testA() ) ;
printf( " the value of testB is %c ", *( testB() ) ) ;
}
对于返回值的情况:
testA与main函数同在栈区,testA结束时C++创建临时变量,然后将返回值复制给该临时变量。printf( " the value of testA is %d \n", testA() ) 时输出的是该临时变量的值,testA中的b已经不存在。
对于返回指针的情况:这是最复杂的部分。首先,对于上面的情形:返回一个数组的首地址,由于是返回char *类型,所以C++会首先创建一个char *类型的临时变量,再把该数组的首地址赋给临时变量;函数结束后该数组也就被销毁,这就意味着临时变量指向了一个“未声明的地址”,幸运的情况下,这段内存暂时还没有被其他的数据所覆盖,因此还能输出正确的内容。在testB里面,如果换成char* str="abc";return str; 由于这时str指向的是全局数据区的一段内存地址,所以函数结束后临时变量也指向该地址,所以编译器不会提出警告。但这样的方法是不推荐的。
返回引用:这中情况的效率最高,它直接返回一个对象,不产生返回值的副本。但同时也要注意避免返回局部引用的情况。
3. 对于返回(动态分配得到的)指针的另外一种情况,比如在函数内部:
int a = new int(5);
return a;
这样做是可以的。return a执行完后,a并没有被销毁(必须要用delete才能销毁a),所以这里返回的a是有效的。
4. 如果不是基本数据类型,比如:
class A
{
public:
OtherClass * ...
};
如果在某个函数内部有一个A类的局部变量,比如:
A a;
return a;
这时候也会返回a的一个拷贝,如果A没有写深拷贝构造函数,就会调用缺省的拷贝构造函数(浅拷贝),这样做就会失败的;
如果A中提供了深拷贝构造函数,则这样做就是可以的。
实验代码如下:
#include <iostream>
using namespace std;
int some_fun1()
{
cout << "\nsome_fun1()..." << endl;
int a = 5;
return a; //OK
}
int* some_fun2()
{
cout << "\nsome_fun2()..." << endl;
int a = 5;
int *b = &a;
return b; // not OK
}
int* some_fun3()
{
cout << "\nsome_fun3()..." << endl;
int *c = new int(5);
return c; // OK, return c执行完后,并没被销毁(必须要用delete才能销毁)
}
class CSomething
{
public:
int a;
int b;
public:
CSomething(int a, int b)
{
this->a = a;
this->b = b;
}
};
class CA
{
public:
CA(CSomething* sth)
{
this->sth = new CSomething(sth->a, sth->b);
}
// 如果不实现深拷贝,请注释这个拷贝构造函数
CA(CA& obj)
{
sth = new CSomething((obj.sth)->a, (obj.sth)->b);
}
~CA()
{
cout << "In the destructor of class CA..." << endl;
if (NULL != sth)
{
delete sth;
}
}
void Show()
{
cout << "(" << sth->a << ", " << sth->b << ")" << endl;
}
void setValue(int a, int b)
{
sth->a = a;
sth->b = b;
}
void getSthAddress()
{
cout << sth << endl;
}
private:
CSomething* sth; // 以指针形式存在的成员变量
};
CA some_fun4()
{
cout << "\nsome_fun4()..." << endl;
CSomething c(1, 2);
CA a(&c);
cout << "\\ some_fun4()..." << endl;
return a; // 如果CA没有实现深拷贝,则not OK;如果实现深拷贝,则OK
}
int main(int argc, char* argv[])
{
int a = some_fun1();
cout << a << endl; // OK
int *b = some_fun2();
cout << *b << endl; // not OK,即便返回结果正确,也不过是运气好而已
int *c = some_fun3(); // OK, return c执行完后,c并没有被销毁(必须要用delete才能销毁)
cout << *c << endl;
delete c;
CA d = some_fun4(); // 如果CA没有实现深拷贝,则not OK;如果实现深拷贝,则OK
d.Show();
return 0;
}
参考了网上部分资源!