C++：引用作為傳回值__C++

　例如，下面的程式是有關引用返回的4種形式：
　　　　//*********************
　　　　//** 　　ch9_6.cpp 　**
　　　　//*********************
　　　　#include <iostream.h>
　　　　float temp;
　　　　float fn1(float r)
　　　　{
　　　　　temp = r*r*3.14;
　　　　　return temp;
　　　　}
　　　　float& fn2(float r)
　　　　{
　　　　　temp = r*r*3.14;
　　　　　return temp;
　　　　}
　　　　void main()
　　　　{
　　　　　float a=fn1(5.0); //1
　　　　　float& b=fn1(5.0); //2:warning
　　　　　float c=fn2(5.0); //3
　　　　　float& d=fn2(5.0); //4
　　　　　cout<<a<<endl;
　　　　　cout<<b<<endl;
　　　　　cout<<c<<endl;
　　　　　cout<<d<<endl;
　　　　}
　　運行結果為：
　　　　78．5
　　　　78．5
　　　　78．5
　　　　78．5
　　對主函數的4種引用返回的形式， 程式的運行結果是一樣的。但是它們在記憶體中的活動情況是各不相同的。其中變數temp是全域資料，駐留在全域資料區data。函數main()、函數fnl()或函數fn2()駐留在棧區stack。
　　第一種情況：見圖9-5。

圖9-5 傳回值方式的記憶體布局
　　這種情況是一般的函數傳回值方式。 返回全域變數temp值時，C++建立臨時變數並將temp的值78.5複製給該臨時變數。返回到主函數後，指派陳述式a=fnl(5.0)把臨時變數的值78.5複製給a。
第二種情況：見圖9-6。

圖9-6 傳回值初始引用的情形
　　這種情況下，函數fnl()是以值方式返回的，返回時， 複製temp的值給臨時變數。返回到主函數後，引用b以該臨時變數來初始化，使得b成為該臨時變數的別名。由於臨時變數的範圍短暫，所以b面臨無效的危險。 根據C++標準，臨時變數或對象的生命期在一個 完整的語句運算式結束後便宣告結束，也即在“float& b=fnl(5.0)；”之後，臨時變數不再存在。 所以引用b以後的值是個無法確定的值。BC對C++標準進行了擴充，規定如果臨時變數或對象作為引用的初始化時，則其生命期與該引用一致。14.7節將進一步介紹這一內容。 這樣的程式， 依賴於編譯器的具體實現，所以移植性是差的。
　　若要以傳回值初始化一個引用，應該先建立一個變數，將函數傳回值賦給這個變數，然 後再以該變數來初始化引用，就像下面這樣：
　　　　int x=fnl(5.0)；
　　　　int& b=x；
　　第三種情況：見圖9-7。

圖9—7 返回引用方式
　　這種情況，函數fn2()的傳回值不產生副本，所以， 直接將變數temp返回給主函數。主函數的指派陳述式中的左值，直接從變數temp中得到複製，這樣避免了臨時變數的產生。當變數temp是一個使用者自訂的類型時，這種方式直接帶來了程式執行效率和空間利用的利益。
第四種情況：見圖9-8。

圖9—8 返回引用方式的值作為引用的初始化
　　這種情況， 函數fn2()返回一個引用，因此不產生任何傳回值的副本。在主函數中，一個引用聲明d用該傳回值來初始化，使得d成為temp的別名。由於temp是全域變數， 所以在d的有效期間內temp始終保持有效。這樣做法是安全的。
　　但是， 如果返回不在範圍範圍內的變數或對象的引用， 那就有問題了。這與返回一個局部範圍指標的性質一樣嚴重。BC作為編譯錯誤，VC作為警告，來提請編程者注意。例如，下面的代碼返回一個引用，來給主函數的引用聲明初始化：
　　　　float& fn2(float r)
　　　　{
　　　　　float temp；
　　　　　temp=r*r*3.14；
　　　　　return temp；
　　　　}
　　　　void main()
　　　　{
　　　　　float &d=fn2(5.0)； //error返回的引用是個局部變數
　　　　}
　　見圖9-9說明。

圖9-9 返回的引用是局部變數
　　如果返回的引用是作為一個左值進行運算，也是程式員最犯忌的。所以，如果程式中有下面的代碼，則一定要剔除：
　　　　float& fn2(float r)
　　　　{
　　　　　float temp；
　　　　　temp=r*r*3.14；
　　　　　return temp；
　　　　}
　　　　void main()
　　　　{
　　　　　fn2(5.0)=12.4； //error返回的是局部範圍內的變數
　　　　}