C++函数返回值为局部变量

C++函数的返回值是局部变量时，该返回值可能是值类型、指针类型和引用类型。

以自定义类型MyStruct为例：

struct MyStruct{int x;int y;};

1 返回值是自定义结构的值类型

定义一个返回值为MyStruct的函数MyProc1()。

MyStruct MyProc1(){MyStruct l_mystruct;l_mystruct.x = 1;l_mystruct.y = 2;return l_mystruct;}

MyProc1()的返回值是局部变量myStruct。在main()函数中，调用该函数

MyStruct myStruct = MyProc1();

在《C++函数的返回值（上）》一文中提到使用临时对象（temporary object）来保存函数的返回值。函数的返回值用于初始化调用点的一个临时对象，该临时对象就是函数调用的结果。所以，当函数返回值是自定义的值类型时，即使函数的返回值是局部变量，其返回值也是有效值，如图1、图2所示。

 

图1 函数返回值是自定义结构的值类型时的流程

 

图2 myStruct的值

 

2 返回值是自定义结构的指针类型

定义一个返回值是MyStruct*的函数MyProc2()。

MyStruct* MyProc2(){MyStruct* l_pMyStruct =new MyStruct();l_pMyStruct->x = 1;l_pMyStruct->y = 2;return l_pMyStruct;}

在MyProc2()中，通过new关键字在堆（heap）上分配了内存，并且将该内存的地址保存到局部变量l_pMyStruct中，对内存进行赋值之后，返回该内存的地址。

在main()函数中，调用MyProc2()函数。

MyStruct* pMyStruct = MyProc2();

此时，pMyStruct的值是MyProc2()中在堆上分配的内存地址。因为当函数MyProc2()结束后，保存堆内存地址的局部变量l_pMyStruct被销毁，而堆内存本身不会被销毁。如图3、图4所示。

 

图3 MyProc2()函数返回值

 

图4 pMyStruct指向的内存值

3 返回值是自定义结构的引用类型

当函数的返回值是自定义结构的引用类型时，可以将该值赋值给值类型，也可以复制给引用类型。定义一个返回值是MyStruct引用的函数MyProc3()。

MyStruct& MyProc3(){MyStruct l_myStruct_ref;l_myStruct_ref.x = 3;l_myStruct_ref.y = 4;return l_myStruct_ref;}

在该函数中，返回的是局部变量l_myStruct_ref的引用。

3.1 将返回值赋值给值类型

在main()函数中，将MyProc3()函数的返回值赋值给MyStruct结构的对象。

MyStruct myStruct3 = MyProc3();

正如在“1返回值是自定义结构的值类型”中提到的，当函数返回时，使用临时对象来保存局部变量l_myStruct_ref的引用，之后将myStruct3的成员变量x和y的值赋值成l_myStruct_ref对应的成员变量值。接下来虽然局部变量l_myStruct_ref被销毁，但是myStruct3的值却保留了下来，所以myStruct3的x和y的值依然是3和4。

3.2 将返回值赋值给引用类型

在main()函数中，将MyProc3()函数的返回值赋值给MyStruct结构的引用类型。

MyStruct& myStruct_ref = MyProc3();

当函数返回时，使用临时对象来保存局部变量l_myStruct_ref的引用，而变量myStruct_ref中保存的是临时变量的引用，其实也就是局部变量l_myStruct_ref的引用，当局部变量l_myStruct_ref被销毁，则myStruct_ref中的值同时被销毁，如图5所示。

 

图5 myStruct_ref与l_myStruct_ref的关系

从代码中也可以看出，当执行完如下代码后，

MyStruct& myStruct_ref = MyProc3();

虽然此时myStruct_ref的成员变量值依然是3和4，如图6所示。但是，该地址已经被标记为可修改，之后再执行其他代码时，这个地址可能就会被修改为其他值，如图7所示。

图6 MyProc3()函数返回后的内存

 

图7 执行了其它语句后的内存

所以，《C++Primer第5版中文版》中提到，不要返回局部对象的引用。