c++ - c++ 关于通过引用返回值的谜题

Question

set<string> foo {
  set<string> a;
  // operation on a
  return a;
}

如果我这样做，是否有任何性能差异：

set<string>& foo {
  set<string> a;
  // ops on a
  return a;
}

如果是这样，我的理解是 a 将在堆栈上分配。foo() 返回后，内存空间将被回收。我们如何引用已声明的记忆？

Answer 1

在情况 B 中，任何实际使用返回值都会导致未定义的行为。您不能通过引用返回本地自动变量并期望任何人都能够访问它。

请参阅此实时工作空间警告消息。当您执行此类操作时，您的编译器通常会警告您，但并不总是建议您依赖它。

请注意，在 C++11 中，第一个示例非常高效。在基于左值引用的移动和 NRVO 之间，std::vector<std::string>按值返回本地的成本大约是几个 if 和复制 32 位内存，或者在某些情况下更少（即实际上是零成本，因为std::set在调用者直接作用域）。

Answer 2

讨论不正确的代码的性能是没有意义的，比如你的第二个片段，哪些行为是未定义的（这通常会使你的程序崩溃）。您不能返回对函数本地的自动对象（在堆栈上分配）的引用。

例如，如果您的foo函数是类的成员函数，并且正在返回对该类成员的引用，那就没问题了：

class C {
public:
  set<string>& foo1 { return a_; }
  set<string> foo2 { return a_; }
private:
  set<string> a_;
}

在上面的示例中，它比不创建任何新对象foo1更有效foo2，只返回对现有对象的引用。