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这是一个来自采访的问题，下面附上代码。这个功能有什么问题？

string f() {
    return "hello world";
}

对我来说，一点问题都没有，我什至可以使用这个函数运行一个程序：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

string f() {
    return "hello world";
}

int main() {
    string s2=f();
    cout<<s2<<endl;
}

这个功能有什么问题？

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3 回答 3

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嗯……安慰一下，在这类问题中，通常没有正确答案。您可能希望的最好结果是通过展示您的专业知识来详细说明利弊（也称为代码手淫），从而让面试官惊叹。

从风格的角度来看，使用按值返回来返回对象通常是不好的。考虑：

X f();

X x;
x = f();

f 分配一个 X。需要返回一个 X，因此在堆栈上放置了一个额外的副本作为返回值。最后，堆栈上的 x 通过赋值运算符复制到 x 中。总共有 3 个 X 出现在内存中。有人可能会说这是低效的，所以当值是一个对象时，你应该尽量不要按值返回。

然而，更精明的受访者可能会指出：

  • 一些编译器优化了临时副本。对于这种优化，我相信对 X 的赋值是通过复制构造函数还是相等运算符进行的。说“copy elison”，看看面试官是否扬眉：什么是copy elision，它是如何优化copy-and-swap 习语的？. 我猜复制省略可能在这里起作用，因为该函数位于同一个翻译单元中，因此很容易内联。
  • 几乎所有字符串类的实现都实现了写入时复制，在这种情况下，字符串文本数据的单个副本将被保存，其余数据保存在堆栈中，并且在字符串被保存时基本上不会造成开销复制。
  • 如果您使用的是早期版本的 Visual Studio，则会出现内存泄漏

那么，有什么替代方案呢？

X const& f();

可以考虑作为替代方案。但是，这有其自身的风格问题，因为调用者不清楚结果的生命周期。也许下一次调用会使先前的参考结果无效？谁知道？

还

void f_get( X& result );

可能是首选（一些面试官）。这有以下好处：

  • 没有局部变量的副本
  • 没有不确定生命周期的引用/指针
  • 在 X 是字符串的情况下，只保存一个文本数据的副本（尽管在所有情况下都是如此）

在这两种情况下，都牺牲了可读性——在一般情况下，调用者现在必须更加注意哪些参数是函数参数，哪些是用来保存结果的。

在 OP 中，堆栈上字符串文字的生命周期可能也不明显。函数返回时是否从堆栈中取消分配？可能不是——它可能保存在静态内存区域中（最好检查规范以确保）。但如果不是，那么结果是什么 - 可能没有，因为字符串可能会在堆上复制 char const* ，除非你有一些奇怪的字符串实现，谁的构造函数可以用一些聪明的模板类型区分文字和非文字参数-特质魔法。

无论如何，像这样说一些废话肯定会得分，如果偏离标准的话。

另外，您的控制台输出的是 ascii、UTF-8 还是 unicode？该程序可能对其中一个错误，并且在没有说英语的语言环境中也是错误的。

您是否检查了标准输出是否具有有效值，或者您是否在 Windows 中没有 -D_CONSOLE 进行编译，或者对于标准输出不可用且您必须重定向到日志库（或崩溃）的某些嵌入式设备或游戏控制台？

嗯……随便挑吧。

临时副本可能是他们正在寻找的机器人。因为在字符串的情况下临时是没有意义的（可能还有复制省略），面试官闻起来有接骨木浆果的味道，他的母亲是山羊

于 2013-11-01T02:42:34.520 回答
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这个功能本身并没有什么问题——它是完全安全的。但是，由于此函数始终返回相同的字符串，因此您可以考虑将函数替换为常量，如下所示：

static const string kHelloWorld = "hello world";

cout << kHelloWorld << endl;

这样做的好处是这个字符串只有一个副本，现在它是一个命名常量，这意味着它可以根据需要进行更改，并且没有函数调用和返回的开销。

希望这可以帮助！

于 2013-11-01T02:12:08.223 回答
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string f() {
    return "hello world";
}

根据 templatetypedef 的回答，这将导致在每个使用点临时构建一个字符串。

您可以通过以下方式解决此问题：

const std::string& f()
{
    static const std::string hw("Hello world");
    return hw;
}

这样，多个调用会产生对单个 std::string 实例的引用，该实例是在第一次调用期间创建的。每次调用都可能会产生性能成本，同时f()它会检查是否已经创建了本地静态 - 我不确定编译器对此的最新技术是什么。

相比之下，如果您有客户端代码直接使用常量...

static const std::string hw("Hello world");

...然后，如果您想开始返回运行时确定的值（例如，在基于环境变量的语言中选择“Hello world”消息），则必须让每个客户端更新他们的代码。如果您坚持使用该函数，那么您可以选择几个常量中的哪一个来返回引用，或者您可以将返回类型从 by-const-reference 更改为 by-value 并返回任何动态生成的文本。

于 2013-11-01T02:45:51.233 回答