在 C++ 中返回对象自身的副本答案

【问题标题】：Returning a copy of an Object's self in C++在 C++ 中返回对象自身的副本
【发布时间】：2011-01-21 21:42:54
【问题描述】：

好的，所以我搜索了这个问题并搜索了堆栈溢出，但我似乎找不到一个好的答案。所以，我在这里问的是我的问题特有的问题。如果这是一个简单的答案，请很好，我是这门语言的新手。这是我的问题：

我正在尝试为重载运算符的 C++ 类编写方法。我想返回修改后的实例的副本，而不是实例本身。为了便于举例，我将使用BigInt 类来演示我遇到的问题。

如果我有以下代码：

const BigInt & operator+() const //returns a positive of the number
{
    BigInt returnValue = *this;  //this is where I THINK the problem is
    returnValue.makepositve();   //for examples sake
    return returnValue;
}

我收到返回值可能已在堆栈上创建的错误。我知道这意味着我必须在堆上创建对象并返回引用。但是如果我将 3^rd 行更改为：

BigInt & returnValue = *this;

我收到一条错误消息，告诉我语法不正确。我不太确定该怎么做，非常感谢任何帮助！

【问题讨论】：

标签： c++ reference return-value

【解决方案1】：

试试

BigInt * returnValue = this;

【讨论】：

我试过了，但我得到的错误是：对非常量引用的初始值必须是左值
this 是一个指针，即BigInt*，不能分配给引用。

【解决方案2】：

我的 C++ 有点生疏了，但是呢：

BigInt* returnValue = new BigInt(this)
...
return *returnValue;

【讨论】：

它告诉我没有构造函数的实例与参数列表匹配。
这种方法的问题是最终会导致内存泄漏。您将如何删除新创建的对象？此外，它将是 new BigInt(*this)

【解决方案3】：

问题在于您的函数签名。您确实必须返回整个对象，而不仅仅是一个引用。

您的函数将如下所示

BigInt operator+() const //returns a positive of the number
{
    BigInt returnValue = *this;
    returnValue.makepositve();   //for examples sake
    return returnValue;
}

【讨论】：

好的，那么如果我返回整个对象，是否需要在堆上创建对象？
不，你可以在堆栈上创建它。
不，c/c++ 将返回值从调用的堆栈帧复制到前一个。基本上这意味着，当您没有指针时，对象在返回时被复制。（像指针这样的原语也会被“复制”，但你不会注意到，因为它们只是指向同一个对象。）

【解决方案4】：

你不妨把运算符的返回值设为BigInt。然后复制构造函数将在返回时自动发生：

const BigInt operator+() const //returns a positive of the number
{
    BigInt returnValue = *this;  //this is where I THINK the problem is
    returnValue.makepositve();   //for examples sake
    return returnValue;
}

现在看起来复制构造函数会发生两次，一次在运算符内部，另一次在函数返回时发生，但使用返回值优化，它实际上只会发生一次，因此在性能方面它已经达到了最好的水平。

【讨论】：

【解决方案5】：

请注意，重载运算符应具有直观的语义。正如您在提供的示例代码中所做的那样，将一元 + 定义为“绝对值”，这让客户非常困惑。用户定义类型上的运算符的行为应该与内置类型上的一样。例如，+(-5) 产生 -5，而不是 +5。因此，operator+ 的实现应如下所示：

BigInt& operator+() //returns the unchanged number
{
    return *this;
}

const BigInt& operator+() const //returns the unchanged number
{
    return *this;
}

如果你想提供一个绝对值函数，那么就这样做吧：

BigInt abs(BigInt x)
{
    x.makePositive();
    return x;
}

【讨论】：