函數傳回值是否使用引用類型的問題：了解引用、傳回值

　　這樣做的好處在于：（1）保證在運算中，c 與 d 的值不會意外被 修改；（2）d 對應的實際參數可以為常量也可以為變量。

　　在本文中，主要讨論函數（尤其是與類相關的函數——成員函數或友元函數）傳回值類型何時用引用的問題。

　　一、函數傳回值為引用的典型案例

　　在做輸入輸出重載時，重載函數傳回流對象，如：

　　在例程1的第11和12行，運算符重載函數的傳回值類類被聲明為引用；在第22行和30行，這兩個函數的實作中，分别傳回了輸入流對象input和輸出流對象output（要注意到這兩個對象是作為形式參數出現的，且都為引用）。實際上，<<和>>運算符對其他類型重載時也是這樣處理的。這樣處理的好處在于，函數傳回的輸入/出流還可以繼續用于其他資料的輸入/出，使我們能用cin>>i,j;和cout<<i<<","<<j<<endl;的形式輸入/出。

　　以例程1中的第69行（cout<<"c1="<<c1<<endl; ）為例。

　　cout<<"c1="<<c1<<endl; 中首先執行的是oprate<<(cout,"c1=")。實際參數——輸出流對象cout（本身為引用）傳遞給形式參數output，在完成輸出字元串"c1="的任務後，cout這個引用對象作為傳回值傳回到被調用處，于是餘下的未執行的部分相當于：cout<<c1<<endl;。這是例程1中定義的重載發揮作用的時候了，輸出c1後，cout被傳回，再次用于輸出換行符endl。

　　這裡值得總結的是：（1）傳回值為引用時，傳回的變量仍然要繼續完成相關的工作；（2）傳回的引用值本身也必須是引用，一般是在調用函數中存在的，以引用型形式參數的方式傳遞到函數中的變量（例程1中的input和output為引用）。

　　二、一個令人驚訝的程式：給函數的傳回值指派

　　這個例子來自《c++ primer（第四版）》。

　　正如注釋中所講，傳回值為引用，函數調用get_val(s,0)居然可以作為指派表達式的左值，就這樣，其引用的空間（s[0]）中所存儲的字元被指派為‘a’，“引用是被傳回元素的同義詞”，此處完全等同于s[0]='a'。

　　程式從文法上講沒有問題，運作結果也達到了舉例的目的。本例僅在于展示這種用法，了解引用作為函數傳回值。在工程中，這種風格的程式當然不推薦使用，當不希望引用傳回值被修改時，将傳回值聲明為const，即：

　　const char &get_val(string &str, string::size_type ix)

　　三、加法運算的重載結果也定義為引用，如何？

　　對于例程1，将其中的加法重載函數的傳回值也定義為引用（當然，這樣做純屬撞錯），結果會怎樣？先給出這樣的程式，請注意在第14、15、44和52行中增加的&。

　　這個程式運作結果可能與例程1的結果是一樣的。的确，在我運作中，結果沒有出現過異常。這個程式在vs2008下編譯時會有兩個警告：

　　1>d:\c++\vs2008 project\example\example\example.cpp(49) : warning c4172: 傳回局部變量或臨時變量的位址

　　1>d:\c++\vs2008 project\example\example\example.cpp(57) : warning c4172: 傳回局部變量或臨時變量的位址

　　這兩個警告道出了危險所在：第49行和57行傳回臨時變量c之後，c 的空間将被釋放，也就意味着可以由系統進行再配置設定，作其他用途使用了。而傳回值類型為引用時，傳回的值仍然在使用着這一塊記憶體區域。結果隻能是“可能”正确，毫無保障。好比付款買了房（對方收條都沒有開），房産證卻放在房管局大廳中，哪一天你被趕出家門，那是活該的。這個簡單的例子沒有出問題純屬意外，因為操作簡單，那片空間還沒有被重新配置設定。

　　但是，最值得警惕的還是那些出問題可能性更小的時候，“不以惡小而為之”，一貫正常，隻有很小幾率出的錯的情況更可怕。

　　最重要的，了解了上述道理，要做到：千萬不要傳回對局部變量的引用。

　　還有一條類似的：千萬不要傳回局部變量的指針。

　　四、鑽個牛角尖：operate+就要傳回引用

　　重溫本文第一部分最後的加粗字：（2）傳回的引用值本身也必須是引用，一般是在調用函數中存在的，以引用型形式參數的方式傳遞到函數中的變量（例程1中的input和output為引用）。要應付這種胡攪蠻纏式的要求，我們也隻能圍繞這個要求想辦法。

　　給出的一種解決辦法是：

　　這種實作中，c1在調用operate+()前已經存在，是作為引用進行參數傳遞的。這樣的變量能夠保證程式不會出現意外。但是，會出的代價是，c1的值在參與加法運算時被改變了。在第40行執行了c3=c1+c2後，第41行顯示的c1的值同c3的值相同，是相加後的結果。

　　這種安排也隻能接受這種結局。事實上，學習計算機的同學也要接受這種風格，在有些語言（例如，彙編以及被冠以高雅稱号的函數式語言）中，運算就是這麼完成的。c1+c2怎麼完成？add c1, c2; 其結果如何取出？結果就儲存到第一個運算量中。

　　牛角尖再鑽深些，不能這樣做！我隻能為傳回引用再使一招了：提前定義儲存結果的變量（例c），并将之作為參數傳遞到函數中。付出的代價是，加運算的運算量成了3個，operate+()形式是不能用了（運算符重載不能改變其目數）。實際上，傳回的那個引用也沒有什麼意思了，結果已經由引用 c 帶回來了，傳回值甚至可以為void。這種設計太差了，程式依然貼在下面，讀者不看也罷。

　　

<本文完>