返回值、引用、指针

返回值¶

当返回局部变量时一定要返回值，同时较小的结构也可以用过值来进行返回。不能返回其引用或者指针。对于占用内存较大的局部变量，C++有返回值优化的技术。不必担心无效的拷贝。

使用场景：返回一些简单数据类型。如int，char，float。

返回引用¶

A& a(){ return *this;} 就生成了一个固定地址的指针，并把指针带给你

但A a() { return *this;}会生成一个临时对象变量，并把这个临时变量给你
这样就多了一步操作

使用场景：返回较大的全局变量或者返回对象成员，避免复制。

#include <vector>
using namespace std;

vector<int>& modifyVector(vector<int>& vec) {
    vec.push_back(10); // 修改vec
    return vec;        // 返回修改后的vec的引用
}

int main() {
    vector<int> myVec = {1, 2, 3};
    vector<int>& refVec = modifyVector(myVec);
    // 使用refVec
    return 0;
}

class MyClass {
private:
    int value;

public:
    MyClass(int val) : value(val) {}

    // 返回成员变量的引用
    int& getValue() {
        return value;
    }

    // 设置成员变量的值
    void setValue(int val) {
        value = val;
    }
};

int main() {
    MyClass obj(5);

    // 获取value的引用
    int& ref = obj.getValue();

    // 直接修改对象的成员变量
    ref = 10;

    // 输出修改后的value
    std::cout << "New value: " << obj.getValue() << std::endl;  // 输出 "New value: 10"

    return 0;
}

const引用¶

使用引用固然能在函数返回时提高程序的性能，但是如果我们想要返回一个较大结构的临时变量呢?是不是只能返回值呢?

显然结果并不是这样的，我们可以使用const关键字对引用进行修饰从而延长被引用对象的生命周期，比如使用const Foo &foo = f()就是正确的

Only local const references prolong the lifespan

这里引用下大佬博客上总结的两点

引用必须是静态的，也就是必须用const来修饰这个引用。这是因为函数的返回值属于右值，也就是（rvalue）。普通的引用是左值引用，也就是lvalue reference。左值引用不能指向右值引用，只有const的左值引用才能用来指向右值
本来f()的返回值是一个临时的变量，在它调用结束后，就应该销毁了。可是通过像这样const Foo& foo = f();，把临时的返回值赋值给一个const左值引用，f()返回值并不会立即销毁。这等于是在const引用的作用域内，延长了f()返回值的存活时间

所谓右值就是等号右边的值，一般为函数的返回值或者是明确的数值，右值只能在等号右边，并不能作为左值并被赋值

右值引用¶

右值引用是C++11中新加入的内容，是一个尤为重要的概念，其主是要用来解决C++98/03中遇到的两个问题，第一个问题就是临时对象非必要的昂贵的拷贝操作，第二个问题是在模板函数中如何按照参数的实际类型进行转发。通过引入右值引用，很好的解决了这两个问题，改进了程序性能

相比于&是对左值进行绑定，&&就是对右值进行一个绑定，我们可以这样完成绑定

// 左值引用
int i = 100;
int &a = i;

// 右值引用
int &&b = 100;

右值可以看作是一种特殊的匿名变量，通过右值引用的声明，右值又“重获新生”，其生命周期与右值引用类型变量的生命周期一样长，只要该变量还活着，该右值临时量将会一直存活下去

同时右值引用可以看作是加了const的左值引用，其自身是一个左值，能够被任意修改，而其本质却是临时变量的右值，所以左值引用可以指向一个右值引用，而右值引用去不能被另外一个右值引用所指向

int &&i = 100;

// 正确做法
i++;
int tmp = 200; i = tmp;

int &left = i;

// 错误做法
int &&j = 200;
j = i;

返回指针¶

使用场景：当函数需要返回动态分配的内存或者需要提供对对象的可选访问（例如，可以返回空指针以表示某种条件）时，使用指针(当需要返回指针时，最好使用智能指针)。

class MyClass {
public:
    MyClass() {}
    void doSomething() {}
};

MyClass* createMyClassObject() {
    MyClass* obj = new MyClass();
    return obj;
}

int main() {
    MyClass* myObj = createMyClassObject();
    // 使用myObj
    myObj->doSomething();

    delete myObj; // 不要忘记释放内存
    return 0;
}

以上代码最好用智能指针代替。

#include <memory>

class MyClass {
public:
    MyClass() {}
    void doSomething() {}
};

std::unique_ptr<MyClass> createMyClassObject() {
    return std::make_unique<MyClass>();
}

int main() {
    std::unique_ptr<MyClass> myObj = createMyClassObject();
    // 使用myObj
    myObj->doSomething();

    // 当myObj离开作用域时，它所指向的对象会自动被销毁
    return 0;
}