- 前面一篇文章我们介绍了，向函数中传递对象时，应以const引用的方式传递它，但是并不是在任何情况下使用引用都是正确的，文本来介绍一些情况
一、演示说明
- 现在我们有一个用来变现有理数的class，内含一个函数用来计算两个有理数的乘积
- 下面代码中的operator*是正确的，也是合理的
class Rational
{
public:
Rational(int numerator = 0, int denominator = 1);
private:
int n, d; //分子和分母
friend const Rational
operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs);
};
错误实现：返回一个在栈上的局部变量
- 下面我们修改operator*函数，使其在函数内部建立一个对象（栈上），然后返回其引用
- 错误原因：由于result是局部对象，函数结束之后局部对象（栈空间）就释放了，引起返回其引用是无效的，也就是说该函数返回了一个已经无效的对象的引用，因此使用起来是错误的
friend const Rational&
operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs)
{
Rational result(lhs.n*rhs.n, lhs.d*rhs.d);
return result; //虽然编译器不报错，但是逻辑上是错误的
}
错误实现：返回一个在堆上的对象（内存泄漏）
- 如果我们在堆上申请一个对象，然后将其引用返回，虽然编译不出错，但是使用起来也是错误的
- 错误原因：在函数内，我们在堆上申请了一个对象，然后返回对象的引用，虽然函数结束之后对象仍存在，我们使用起来不会出错，但是这个函数内部建立的对象我们无法释放（因为我们无法获取其指针，不能进行delete操作）。因此会造成内存泄漏
friend const Rational&
operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs)
{
Rational *result = new Rational(lhs.n*rhs.n, lhs.d*rhs.d);
return *result;//虽然编译器不报错，但是逻辑上是错误的
}
- 例如我们书写下面的代码，调用了两次operator*，但是我们无法获取在内部申请的result对象的指针，因此就无法释放这两个对象。因此造成内存泄漏
Rational w, x, y, z;
w = x*y*z; //相当于operator*(operator*(x,y),z);
错误实现：返回一个静态局部变量
- 用户还可能定义一个静态局部变量，然后将其引用返回，这样也是错误的
- 错误原因：我们知道静态局部变量有这样的一个特点，第一次定义之后就保存在程序中（即使函数结束依然存在，知道程序退出才释放），因此当下一次再遇到静态局部变量定义语句的时候不会再执行，因为这个对象已经存在了。那么当我们每回调用operator*函数的时候，每回返回的都是同一个静态局部变量的引用
friend const Rational&
operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs)
{
static Rational result; //静态局部变量
//result=...; 将lhs乘以rhs，然后将结果保存在result中
return *result; //虽然编译器不报错，但是逻辑上是错误的
}
- 现在我们有下面的代码，那么下面的if语句一定永远为真，因为上面的operator*函数返回的都是同一个对象的引用（即使调用operator*之后result的值可能改变，但是此处比较的是对象，而不是对象的值），因此比较的时候对象时相同的，那么if就为真
//针对Rational而写的operator==
bool operator==(const Rational& lhs,const Rational& rhs);
int main()
{
Rational a,b,c,d;
//...
if((a*b)==(c*d)){ //此if永远为真，因为operator*返回的都是同一个对象的引用
}
else{
}
}
二、正确的做法
- 正确的做法就是如果函数不建议返回对应的引用，那么就一定不能返回对象的引用，应该返回一个对象的副本（虽然会造成额外的构造与析构，但是是值得的）
三、总结
- 绝不要返回指针/引用指向一个局部stack对象，或返回一个引用指向heap-allocated对象，或者返回一个引用/指针指向一个静态局部变量
- 条款4已经为“在单线程中合理返回引用指向一个静态局部变量”提供了一份设计实例
