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大家都知道一個常識：“千萬不要返回局部對象或變量的引用和指針”。 既然所有C++權(quán)威的書上都要求“一定不要返回局部對象或變量的引用和指針”，那為什么C++編譯器不從語法上直接禁掉這種用法，讓你編譯通不過（在技術(shù)上應(yīng)該不難實(shí)現(xiàn)的）。如果只是建議的話，那么“返回局部對象或變量的引用和指針”是否有用武之地呢？（從理論上來講，我認(rèn)為這種做法似乎總是錯誤的，原因大家都知道。） EX（1） #include using namespace std; class CComplex { public: CComplex（）：real（0），image（0）{} CComplex（double real,double image）：real（real），image（image）{} CComplex& operator+（const CComplex& second） { CComplex temp（real+second.real,image+second.image）； return temp; } void Print（） { cout《"（"《real《"+"《image《"i）"《endl; } private: double real; double image; }; int main（） { CComplex a（2,4）； CComplex b（1.5,3.5）； CComplex c=a+b; c.Print（）； return 0; } operator+返回的是臨時對象的引用，為什么能正確地工作？？？ EX（2） #include #include using namespace std; string& f（） { string s（"hello"）； return s; } int main（） { cout《f（）《endl; return 0; } 同樣是對象，為什么string對象就不行，就因?yàn)閟tring比較特殊？？？ EX（3） #include #include using namespace std; double& f（） { double d（5.55）； return d; } int main（） { cout《f（）《endl; return 0; } 為什么內(nèi)置類型（int，float等均可）返回局部變量的引用總可以正確地工作？？？ 這個問題似乎以前已經(jīng)有人討論過，但一直沒有定論。 不要跟我說運(yùn)行正確是因?yàn)槲疫\(yùn)氣好，運(yùn)氣不好地話就輸出任意值； 我運(yùn)行了N次，未見任何異常，也不要說運(yùn)行上千萬次才有可能出問題； 我在GCC和VS2010上都驗(yàn)證過了，我覺得是不是編譯器做了相應(yīng)的優(yōu)化啊（特別是針對內(nèi)置基本類型）。 有想法的兄弟望賜教，感激不盡！！ int main（） { CComplex a（2,4）； CComplex b（1.5,3.5）； CComplex c=a+b; c.Print（）； return 0; } operator+返回的是臨時對象的引用，為什么能正確地工作？？？ 答：main函數(shù)在執(zhí)行之后，a,b入棧，接著a+b調(diào)用了operator+，temp也入棧，operator+執(zhí)行完后，temp出棧并調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，由于出棧僅僅是移動了PC指針，而你又未寫析構(gòu)函數(shù)將CComplex清零，因此temp所占的那塊棧空間的內(nèi)存依然保持原樣，只是PC指針已經(jīng)不再指向它，而operator+返回的引用其實(shí)指向的是temp所占內(nèi)存，然后在調(diào)用CComplex的默認(rèn)拷貝構(gòu)造的函數(shù)的時候，由于拷貝構(gòu)造函數(shù)的輸入?yún)?shù)也是引用，因此也指向temp那塊內(nèi)存，對此快內(nèi)存也會按照CComplex類型來進(jìn)行訪問，最后c就得到了temp的內(nèi)容。這里即使是寫成CComplex& c=a+b；結(jié)果也是能輸出temp的內(nèi)容的。此時你若在此句話后面再加幾個函數(shù)調(diào)用，這些函數(shù)必須要有參數(shù)或內(nèi)部定義有變量，然后再c.Print（），你會發(fā)現(xiàn)結(jié)果完全變了。 EX（2） #include #include using namespace std; string& f（） { string s（"hello"）； return s; } int main（） { cout《f（）《endl; return 0; } 同樣是對象，為什么string對象就不行，就因?yàn)閟tring比較特殊？？？ 答：因?yàn)閟在出棧的時候其析構(gòu)函數(shù)會將內(nèi)存都清掉，在外面還想訪問自然訪問不成功了。 EX（3） #include #include using namespace std; double& f（） { double d（5.55）； return d; } int main（） { cout《f（）《endl; return 0; } 答：理解了上面兩個答案，這個我就不用多說了吧。 每個人必有其背后的深刻原因，只是受限于種種因素，人們不可能都去搞明白。更多時候，并不是原因不充分，只是人們以其自己的知識背景還不足以理解。 一、為什么不禁用的問題 為什么不禁引用返回局部變量，技術(shù)上真的是不難嗎？且，有足夠的必要嗎？請見以下例子： int *f1（int &ri） { return &ri; } int *f2（） { int i=4; int *j; j=f1（i）； return j; } int main（） { int *p=f2（）； *p=6; return 0; } p在初始化后，*p生命期是否已經(jīng)結(jié)束了呢？我相信，如果這件事也得由編譯器去判斷，那么顯然，程序員全部可以下崗了，編譯器實(shí)在是太智能了，人還有必要存在嗎？但現(xiàn)有技術(shù)真的能嗎？如果能的話，要花多大開銷，這個開銷有必要嗎？“千萬不要返回局部對象或變量的引用和指針”應(yīng)該是個原則性的東西，它是個典型代表，其實(shí)大原則是“不要在自動變量（不管是表達(dá)式中間結(jié)果的臨時變量（如果它不能保證總優(yōu)化到寄存器中）還是源程序中有明確名字的auto變量）生命期結(jié)束后還試圖解引用它”。 程序設(shè)計語言課一般會說語言的可寫性與可讀性是對矛盾，C語言的可寫性特別強(qiáng)，既會給比較強(qiáng)的人非常靈活的選擇，又會讓入門者走不少彎路或者半途而廢。利器不是誰都能用得好，這與水平不水平?jīng)]什么關(guān)系，說人的水平不足夠使用C++，當(dāng)然也可以站在沒有學(xué)會用C++的人的立場，說C++太過于復(fù)雜，以至大多數(shù)人是學(xué)不會用不好的，但它的每個設(shè)計的確都有它的現(xiàn)實(shí)考慮，編程語言是很實(shí)在的東西，往往外貌冷冰冰但其為什么是這樣有充足原因。 二、你的好運(yùn)氣 你要是明白函數(shù)調(diào)用時局部變量是如何入棧出棧的，看看反匯編的代碼，并跟蹤一下堆棧的變化情況，你會設(shè)計出一個讓值產(chǎn)生變化的例子。如果這類錯誤后，導(dǎo)致被改變的值，并不是指針的值，則在這么小的程序中，系統(tǒng)不一定都崩潰，它不過是讓部分你沒照顧到的地方變了變值，卻沒有影響輸出。 建議樓主閱讀一下TCPL有關(guān)臨時變量一節(jié)，看看各種條件下生成的臨時變量的作用域，與給出名字的局部變量間，有何差同。 三、其他一些為什么的例子 關(guān)于C++的為什么特別多，如果你不是經(jīng)驗(yàn)豐富且善于思考，是很難理解為什么有這么多為什么的。當(dāng)然，為什么的多少，是個程度問題，有差異存在的地方就有程度問題，不同的人善用不同的東西，C++是“小眾”的，但還不至于只是幾個人的，畢竟TIOBE還排第3。 1.operator重載的解析順序?yàn)槭裁慈绗F(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)那樣設(shè)計？是權(quán)衡了使用者的方便，和編譯器的效率之間的一種平衡，它過度自由帶來的是呈指數(shù)級上升的編譯時開銷，且該開銷并不一定值得。 2.內(nèi)置數(shù)組，為什么不設(shè)置下標(biāo)檢測？如果檢測下標(biāo)，定然就會在每次訪問下標(biāo)時，做是否越界的檢驗(yàn)，這就帶來了運(yùn)行時開銷。如果你的算法非常好，定然不需要檢測下標(biāo)，則語言假定一定要在每次訪問下標(biāo)時都判斷，就會影響效率并失去選擇的機(jī)會。如果設(shè)置N個選項，可以用來關(guān)閉或打開是否檢測下標(biāo)，那不應(yīng)該是一種語言應(yīng)該干的，各有各的側(cè)重點(diǎn)。 3.C語言傳數(shù)組參數(shù)為什么默認(rèn)是轉(zhuǎn)換成指針類型？以C語言產(chǎn)生那個年代的硬件條件，復(fù)制數(shù)組很奢侈，尤其函數(shù)被調(diào)用往往很頻繁，算法要盡量往不復(fù)制的情況下設(shè)計，如果實(shí)在必要，非要復(fù)制，你也可以手動memcpy嘛！總之它不是默認(rèn)項。C++給了用戶另一種選項，即通過加上引用，而使得能夠真正傳整個數(shù)組，不過這都是很多年以后的事了。 4.for語句為什么有的靈活有的嚴(yán)格？像在Ada中的語法，便是禁止循環(huán)變量被改變，且不能設(shè)置步長值，要想達(dá)到這兩個目的，便只能用其他變量再過渡，這樣做是為了高度的安全。反之，C語言的for則非常靈活，也沒有Ada那么多的限制，但這種靈活并不能保證用戶用其寫出錯誤邏輯的代碼；VB的自由度則介于二者之間。不能因?yàn)檫@些語言的設(shè)計不同，而指責(zé)其中某一種語言為何不對某一語法特性做必要的限制，它真的必要嗎？個案好說，但綜合全局，很難評估。 四、設(shè)計者們不傻 且任何有影響力的技術(shù)，其規(guī)范，都是經(jīng)過全球大量從業(yè)者多年實(shí)踐后，總結(jié)整理并論證出來的，并不是一個或幾個人拍拍腦袋就草率決定的，因此C++的新標(biāo)準(zhǔn)化過程要?dú)v時8年之久。Bjarne Stroustrup不傻，Herb Sutter, Stanley Lippman, Scott Meyer, Alexander Stepanov, Andrew Koenig等人也不傻，標(biāo)準(zhǔn)委員會都不是白給的，大多數(shù)細(xì)節(jié)問題早就被提出過。具體實(shí)現(xiàn)，要難得多，這點(diǎn)語法層面上的皮毛問題，都不值一提。 |
