返回局部变量的引用[重复]答案

【问题标题】：Return the reference of the local variable [duplicate]返回局部变量的引用[重复]
【发布时间】：2016-01-19 00:39:18
【问题描述】：

在下面的代码中，演示了两个函数。 f1()返回函数作用域初始化局部变量的引用，f2()返回函数作用域初始化局部变量的值。

f2() 预计会很好地工作，因为本地初始化变量。值从栈传递到主栈。

f1() 预计不会起作用，因为局部变量的引用在函数范围之外是无用的。但是，这两个函数的输出似乎都可以。

这里是测试代码；

#include <iostream>
using namespace std;

// function declarations
int& f1();
int f2();

int main()
{
    cout << "f1: " << f1() << endl; // should not work!
    cout << "f2: " << f2() << endl; // should work

    return 0;
}

int& f1()       // returns reference
{
    int i = 10; // local variable

    return i;   // returns reference
}

int f2()        // returns value
{
    int i = 5;  // local variable

    return i;   // returns value
}

输出如下；

f1: 10
f2: 5

为什么 f1() 工作正常，即使 f1() 返回局部变量的引用？

【问题讨论】：

因为你会唤起未定义的行为，而这样做是极限。
因为你太幸运了...
你预计会发生什么？
未定义行为的一种可能性是它有时似乎工作正常。
这比 'i++ + ++i' 有更多的重复 :(

标签： c++ reference local-variables return-by-reference return-by-value

【解决方案1】：

访问范围外的局部变量是未定义的行为。未定义的行为意味着程序可能会工作，可能会出现段错误，可能会打印垃圾值等等。

底层原因¹是局部变量位于堆栈上。堆栈属于进程的可写地址空间（至少在大多数（如果不是全部）像您这样的操作系统上）。程序可能会随心所欲地对其进行写入。然而，写入堆栈是 C++ 不支持的。 C++ 只定义局部变量，不定义调用帧或返回地址。它位于更高的抽象级别。我所知道的唯一支持直接写入堆栈的语言是汇编。

¹ C++ 标准无论如何都没有指定这个原因。

【讨论】：

【解决方案2】：

欢迎来到未定义的行为！

这就是你正在做的。您访问了一个超出范围的变量。但是，可能是系统没有在已经存在的值上写一些东西，这解释了这种行为。

这就是为什么在实际代码中很难找到这样的逻辑错误。因为您可能（不）走运并且变量具有正确的值（在该特定执行中）。

所以，f1() 的返回值是对超出范围的引用，而 f2() 的返回值是该函数的局部变量的副本，这没关系。

但是，下降编译器应该警告您这一点，并发出这样的警告：

警告：对局部变量“i”的引用返回 [-Wreturn-local-addr]

请在编译器中

启用警告标志。 :)

【讨论】：