Question

我在http://developer-resource.blogspot.com.au/2009/01/pros-and-cons-of-returing-references.html遇到的博客写道：

在这个代码库工作了一段时间之后我相信了   返回引用是邪恶的，应该被视为   返回一个指针，这是避免它。

例如，出现需要一周时间调试的问题是   以下内容：

class Foo {
        std::vector< Bar > m_vec;
      public:
        void insert(Bar& b) { m_vec.push_back(b); }
        Bar const& getById(int id) { return m_vec[id]; }
      }

此示例中的问题是客户端正在调用和获取存储在向量中的引用。现在发生了什么客户插入一堆新元素？向量需要调整大小内部并猜测所有这些参考会发生什么？那是对那里无效。这导致很难找到错误通过删除＆amp;。
简单地修复

我看不出代码有什么问题。我误解了参考文献和＆amp; STL容器，或帖子不正确？

Answer 1

例如，假设你在向量中有2个元素：

a和b。您可以返回这些r1和r2的参考文献。

现在另一个客户端插入向量。由于向量仅存在两个元素存储。它重新分配存储。它会复制a和b并在其后插入c。这会更改a和b的位置。因此，引用r1和r2现在无效，并指向垃圾位置。

如果getById方法没有通过引用返回，那么就会复制一切并且一切都会正常工作。

Answer 2

问题更容易显示为：

std::vector<int> vec;
vec.push_back(1);
const int& ref = vec[0];
vec.push_back(ref);

vec[1]的内容未定义。在第二个push_back中，ref引用了内存vec[0]初始化时的位置。在push_back内，vector可能需要重新分配，从而使ref引用的内容无效。

这是一个很大的不便，但幸运的是，这不是经常发生的问题。 Foo容器人是否插入了他们刚刚通过ID找到的Bar？这对我来说似乎很有趣。在每次访问中发现副本似乎有点过头来解决问题。如果你觉得它够糟糕，

void insert(const Bar& b)
{
    if ((m_vec.data() <= &b) && (&b < m_vec.data() + m_vec.size()))
    {
        Bar copy(b);
        return insert(copy);
    }
    else
        m_vec.push_back(b);
}

在C ++ 11中，如此编写Foo::insert会好得多（假设Bar有一个不错的移动构造函数）：

void insert(Bar b)
{
    m_vec.emplace_back(std::move(b));
}

Answer 3

除了其他答案之外，值得指出的是，这种效果取决于容器类型。例如，对于vectors，我们有：

当成员函数必须增加时，会发生向量重新分配包含在矢量对象中的序列超出其当前存储空间容量。其他插入和擦除可能会改变各种存储序列中的地址。在所有这些情况下，迭代器或指向序列的改变部分的参考变为无效。如果没有重新分配，只有迭代器和引用在插入/删除点保持有效之前。

虽然lists由于存储数据的方式而在这方面更为宽松：

当成员函数必须插入或擦除时，会发生列表重新分配列表的元素。在所有这些情况下，只有迭代器或引用在受控序列的擦除部分的那一点变为无效。

等其他容器类型。

Answer 4

来自同一篇文章的评论：

这里的问题不是通过引用返回是邪恶的，就是这样   您返回的引用可能会变为无效。

第153页，第62节＆＃34; C ++标准库：教程和   参考＆＃34; - Josuttis，读到：

＆＃34;插入或删除elmeents会使引用，指针和   引用以下元素的迭代器。如果插入导致   重新分配，它使所有引用，迭代器和指针无效＆＃34;

您的代码示例与保存第一个代码示例一样邪恶   向量的元素，向量中插入1000个元素，和   然后尝试使用现有的参考。

返回STL容器元素的引用

4 个答案: