劍指offer——面試題1:賦值運算符函數

文章大綱:
1.題目簡介
2.題目關鍵解答
3.知識總結和擴展

題目簡介


題目關鍵解答


知識總結和擴展

1.const的作用,防止變量被修改。維護變量的安全性
2.引用,防止產生一次拷貝副本。浪費內存

  1. 將“引用”作為函數參數有哪些特點?
    (1)傳遞引用給函數與傳遞指針的效果是一樣的。這時,被調函數的形參就成為原來主調函數中的實參變量或對象的一個別名來使用,所以在被調函數中對形參變量的操作就是對其相應的目標對象(在主調函數中)的操作。
    (2)使用引用傳遞函數的參數,在內存中并沒有產生實參的副本,它是直接對實參操作;而使用一般變量傳遞函數的參數,當發生函數調用時,需要給形參分配存儲單元,形參變量是實參變量的副本;如果傳遞的是對象,還將調用拷貝構造函數。因此,當參數傳遞的數據較大時,用引用比用一般變量傳遞參數的效率和所占空間都好。
    (3)使用指針作為函數的參數雖然也能達到與使用引用的效果,但是,在被調函數中同樣要給形參分配存儲單元,且需要重復使用"*指針變量名"的形式進行運算,這很容易產生錯誤且程序的閱讀性較差;另一方面,在主調函數的調用點處,必須用變量的地址作為實參。而引用更容易使用,更清晰。

  2. 將“引用”作為函數返回值類型的格式、好處和需要遵守的規則?
    格式:類型標識符 &函數名(形參列表及類型說明){ //函數體 }
    好處:在內存中不產生被返回值的副本;(注意:正是因為這點原因,所以返回一個局部變量的引用是不可取的。因為隨著該局部變量生存期的結束,相應的引用也會失效,產生runtime error!
    注意事項:
    (1)不能返回局部變量的引用。這條可以參照Effective C++[1]的Item 31。主要原因是局部變量會在函數返回后被銷毀,因此被返回的引用就成為了"無所指"的引用,程序會進入未知狀態。
    (2)不能返回函數內部new分配的內存的引用。這條可以參照Effective C++[1]的Item 31。雖然不存在局部變量的被動銷毀問題,可對于這種情況(返回函數內部new分配內存的引用),又面臨其它尷尬局面。例如,被函數返回的引用只是作為一個臨時變量出現,而沒有被賦予一個實際的變量,那么這個引用所指向的空間(由new分配)就無法釋放,造成memory leak。
    (3)可以返回類成員的引用,但最好是const。這條原則可以參照Effective C++[1]的Item 30。主要原因是當對象的屬性是與某種業務規則(business rule)相關聯的時候,其賦值常常與某些其它屬性或者對象的狀態有關,因此有必要將賦值操作封裝在一個業務規則當中。如果其它對象可以獲得該屬性的非常量引用(或指針),那么對該屬性的單純賦值就會破壞業務規則的完整性。
    (4)流操作符重載返回值申明為“引用”的作用:
    流操作符<<和>>,這兩個操作符常常希望被連續使用,例如:cout << "hello" << endl; 因此這兩個操作符的返回值應該是一個仍然支持這兩個操作符的流引用。可選的其它方案包括:返回一個流對象和返回一個流對象指針。但是對于返回一個流對象,程序必須重新(拷貝)構造一個新的流對象,也就是說,連續的兩個<<操作符實際上是針對不同對象的!這無法讓人接受。對于返回一個流指針則不能連續使用<<操作符。因此,返回一個流對象引用是惟一選擇。這個唯一選擇很關鍵,它說明了引用的重要性以及無可替代性,也許這就是C++語言中引入引用這個概念的原因吧。賦值操作符=。這個操作符象流操作符一樣,是可以連續使用的,例如:x = j = 10;或者(x=10)=100;賦值操作符的返回值必須是一個左值,以便可以被繼續賦值。因此引用成了這個操作符的惟一返回值選擇

再單獨說明一下注意事項的(1)和(2)

可能有人會問(1)中,不管是局部變量還是其他變量我都把它通過函數return給了一個實例,它就算被銷毀了還是有實例持有這個引用,怎么會沒有實例指向這個引用了。

答案是:局部變量的銷毀發生在函數return之前。(這個涉及到更加底層的知識,有興趣可以查閱相關資料) 所以當你return的時候,你的局部變量就銷毀了。也就沒有沒有哪個實例指向這個引用。返回過去也不知道是哪個引用

(2)中如果你new了一個內存出來,然后去返回這個引用。那么當函數結束時,這個變量被銷毀了。但是你沒有釋放這個內存。就會造成泄漏。再也找不到這個內存了。

文章參考來源:
http://www.cnblogs.com/hongzg1982/articles/2145312.html

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