C++箴言：必须返回对象时别返回引用

一旦程序员抓住了对对象值传递效率的隐忧，很多人就会变成狂热的圣战者，誓要根除值传递的罪恶，不管它隐藏的有多深。他们不懈地追求引用的纯粹性，但他们都犯了一个致命的错误:他们开始传输不存在的对象的引用。这不是一件好事。

考虑一个表示有理数并包含将两个有理数相乘的函数的类:

class Rational {
public:
Rational(int分子= 0，//为什么这个
int分母= 1见第24项)；// ctor未显式声明

...

private:
int n，d；//分子和分母

友:
const Rational //为什么
运算符*(const Rational& lhs，//返回类型是const
const Rational& rhs)见第3项；
}；

这个版本的operator*通过值返回它的结果，如果你不担心构造和析构那个对象的代价，你就是在推卸你的专业责任。如果不是不得已，就不应该花钱买这样的对象。所以问题来了:你必须这么做吗？

哦，如果你能返回一个引用，你就不用这么做了。但是，请记住引用只是一个名字，一个实际对象的名字。每当你看到一个被引用的语句，你应该马上问自己这是某个事物的别称，因为这一定是某个事物的别称。在这个操作符*的例子中，如果函数返回一个引用，它必须返回一个对包含两个对象乘积的现有Rational对象的引用。

当然，在调用operator*之前，没有理由期望这样的对象存在。也就是说，如果你有

有理a(1，2)；//a = 1/2
有理b(3，5)；// b = 3/5

有理c = a * b；// c应该是3/10

似乎没有理由期望一个值为十分之三的有理数已经存在于那里。不是这样的。如果operator*返回对这样一个数字的引用，它必须自己创建该数字对象。

对于一个函数来说，创建一个新对象只有两种方法:在堆栈上或者在堆上。栈上的积是通过定义一个局部变量生成的。使用这种策略，您可以尝试以这种方式编写operator*:

const Rational & operator *(const Rational & lhs，//警告！错误代码！
const Rational & RHS)
{
有理结果(lhs.n * rhs.n，lhs . d * RHS . d)；
返回结果；
}

您可以立即拒绝此方法，因为您的目标是避免调用构造函数，并且结果必须像任何其他对象一样构造。更严重的问题是，这个函数返回对result的引用，但result是一个局部对象，函数退出时局部对象被破坏。那么，这个版本的operator*将不会返回一个对Rational的引用——它将返回一个对以前的Rational的引用；前理性；；一个空又臭又腐败的洞，曾经是理性的象征，但再也不是尸体了，因为它已经被摧毁了。任何调用者都会立即进入未定义行为的领域，甚至没有时间看一眼这个函数的返回值。的确，任何返回局部变量引用的函数都是错误的。(这同样适用于任何返回指向局部变量的指针的函数。)

因此，让我们考虑在堆上构造一个对象并返回指向它的引用的可能性。基于堆的对象通过使用new开始存在，因此您可以编写一个基于堆的操作符*，如下所示:

const Rational & operator *(const Rational & lhs，//警告！更坏的
const Rational& rhs) //代码！
{
Rational * result = new Rational(lhs . n * RHS . n，lhs . d * RHS . d)；
return * result；
}

哦，你还是要付出构造函数调用的代价，因为new分配的内存是通过调用合适的构造函数来初始化的。但是现在你有了另一个问题:谁是删除你用new制作的对象的合适人选？

即使呼叫者是认真和专注的，他们也不太可能使用这样的方案来合理地防止泄漏:

有理w，x，y，z；

w = x * y * z；//与运算符*(运算符*(x，y)，z)相同

在这里，同一个语句中有两次对operator*的调用，所以new使用了两次，两次都需要使用delete来销毁。但是operator*的客户没有合理的方法来进行这些调用，因为他们没有合理的方法来获取隐藏在调用operator*返回的引用后面的指针。这是注定的资源泄露。