深入理解C++中的对象和对象引用

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有言在先： 返回局部对象和引用， 就像返回局部变量的地址一样， 非常非常危险， 要避免使用。 下面程序中有的地方返回了局部对象的指针， 实际上也是危险的， 但本文先不讨论这个。

先来看一个入门级的程序：

#include <iostream>
using namespace std;
 
class A
{
public:
    A()
    {
        cout << "A constructor" << endl;
    }
};
 
void fun(A a)
{
 
}
 
int main()
{
    A a;
    cout << "---" << endl;
    fun(a);
 
    return 0;
}
     结果为：
     A constructor
          ---

编译器自动产生的拷贝构造函数得到了调用。

#include <iostream>
using namespace std;
 
class A
{
public:
    ~A()
    {
        cout << "A deconstructor" << endl;
    }
};
 
void fun(A a)
{
 
}
 
int main()
{
    A a;
    cout << "---" << endl;
    fun(a);
 
    return 0;
}
     结果为：
---
A deconstructor
A deconstructor

注意， 有两个对象， 所以有两次析构。
在第一个程序中， 我们来显式定义一下拷贝构造函数：

#include <iostream>
using namespace std;
 
class A
{
public:
    A()
    {
        cout << "A constructor" << endl;
    }
 
    A(A& a)
    {
        cout << "copy constructor" << endl;
    }
};
 
void fun(A a)
{
 
}
 
int main()
{
    A a;
    cout << "---" << endl;
    fun(a);
 
    return 0;
}
       结果为：
A constructor
---
copy constructor

可见， 拷贝构造函数确实被调用了
我们来继续看：

#include <iostream>
using namespace std;
 
class A
{
public:
    A()
    {
        cout << "A constructor" << endl;
    }
 
    A(A& a)
    {
        cout << "copy constructor" << endl;
    }
 
    ~A()
    {
        cout << "A deconstructor" << endl;
    }
 
};
 
void fun(A &a)
{
 
}
 
int main()
{
    A a;
    cout << "---" << endl;
    fun(a);
 
    return 0;
}
      结果为：
A constructor
---
A deconstructor

可见， 没有对象的拷贝。 这样， 在fun函数中， 就省略了拷贝的过程， 而是直接引用a. 节省时间， 节省空间， 真好

#include <iostream>
using namespace std;
 
class A
{
public:
    A()
    {
        cout << "A constructor" << endl;
    }
 
    A(A& a)
    {
        cout << "copy constructor" << endl;
    }
 
    ~A()
    {
        cout << "A deconstructor" << endl;
    }
 
};
 
A fun()
{
    A a;
    cout << "------" << endl;
    return a;
}
 
int main()
{
    A a;
    cout << "---" << endl;
    fun();
 
    return 0;
}
      结果为：
A constructor
---
A constructor
------
copy constructor
A deconstructor
A deconstructor
A deconstructor

继续看：

#include <iostream>
using namespace std;
 
class A
{
public:
    A()
    {
        cout << "A constructor" << endl;
    }
 
    A(A& a)
    {
        cout << "copy constructor" << endl;
    }
 
    ~A()
    {
        cout << "A deconstructor" << endl;
    }
 
};
 
A& fun()
{
    A a;
    cout << "------" << endl;
    return a; // 翻译局部对象的引用， 危险。
}
 
int main()
{
    A a;
    cout << "---" << endl;
    fun();
 
    return 0;
}
      结果为：
A constructor
---
A constructor
------
A deconstructor
A deconstructor

看吧， 在函数返回的时候， 是返回引用的， 这样， 又少了一次拷贝。
继续看一个稍微复杂一点的：

#include <iostream>
using namespace std;
 
class A
{
public:
    A()
    {
        cout << "A constructor" << endl;
    }
 
    A(A& a)
    {
        cout << "copy constructor" << endl;
    }
 
    ~A()
    {
        cout << "A deconstructor" << endl;
    }
 
};
 
A fun(A a)
{
    A aa;
    cout << "------" << endl;
    return aa;
}
 
int main()
{
    A a;
    cout << "---" << endl;
    fun(a);
 
    return 0;
}
      结果：
A constructor
---
copy constructor
A constructor
------
copy constructor
A deconstructor
A deconstructor
A deconstructor
A deconstructor

对上面程序进行优化：

#include <iostream>
using namespace std;
 
class A
{
public:
    A()
    {
        cout << "A constructor" << endl;
    }
 
    A(A& a)
    {
        cout << "copy constructor" << endl;
    }
 
    ~A()
    {
        cout << "A deconstructor" << endl;
    }
 
};
 
A& fun(A& a)
{
    A aa;
    cout << "------" << endl;
    return aa;  // 返回局部对象的引用， 危险。
}
 
int main()
{
    A a;
    cout << "---" << endl;
    fun(a);
 
    return 0;
}
      结果为：
A constructor
---
A constructor
------
A deconstructor
A deconstructor

可见， 对象引用在C++中确实有很大的好处。比传对象快捷高效， 比指针更优美。