Question

我正在尝试编写一个函数，该函数可以返回对作为第一个参数传递的现有对象的引用（如果它处于正确状态），也可以使用作为第二个参数传递的文字创建并返回一个新对象（默认））。

如果一个函数不仅可以使用文字，还可以使用另一个现有对象作为第二个（默认）参数并返回对其的引用，那就更好了。

下面是一个简单的实现，但它做了很多不需要的工作：

如果以lvalue作为第二个（默认）参数调用，它将调用参数的副本构造函数，该函数被选择返回。理想情况下，应返回对对象的引用。
如果使用文字作为第二个（默认）参数调用，即使未选择第二个（默认）参数返回参数，它也会调用构造函数，复制构造函数和析构函数。最好构造一个对象并将其作为右值引用返回，而不调用复制构造函数或析构函数。

std::string get_or_default(const std::string& st, const std::string& default_st) {
    if (st.empty()) return default_st
    else return st;
}

是否有一种方法可以更有效地完成此任务，同时仍对呼叫者保持简单？如果我是正确的话，这需要一个函数根据函数内部做出的运行时决策来更改返回类型，但是我想不到一种简单的调用方解决方案。

Answer 1

我不确定我是否100％理解要求的组合，但是：

#include <iostream>
#include <string>
#include <type_traits>

// if called with an rvalue (xvalue) as 2:nd arg, move or copy
std::string get_or_default(const std::string& st, std::string&& default_st) {
    std::cout << "got temporary\n";
    if(st.empty())
        return std::move(default_st);      // rval, move ctor
        // return std::forward<std::string>(default_st); // alternative
    else
        return st;                         // lval, copy ctor
}

// lvalue as 2:nd argument, return the reference as-is
const std::string& get_or_default(const std::string& st,
                                  const std::string& default_st) {
    std::cout << "got ref\n";
    if(st.empty()) return default_st;
    else           return st;
}

int main() {
    std::string lval = "lval";

    // get ref or copy ...
    decltype(auto) s1 = get_or_default("", "temporary1");
    decltype(auto) s2 = get_or_default("", std::string("temporary2"));
    decltype(auto) s3 = get_or_default("", lval);

    std::cout << std::boolalpha;
    std::cout << std::is_reference_v<decltype(s1)> << "\n";
    std::cout << std::is_reference_v<decltype(s2)> << "\n";
    std::cout << std::is_reference_v<decltype(s3)> << "\n";
}

输出：

got temporary
got temporary
got ref
false
false
true

编辑：经过OP：s测试后，制作了一个稍微通用的版本。它可以使用lambda，例如
auto empty_check = [](const std::string& s) { return s.empty(); };
测试第一个参数是否为空。

template<typename T, typename F>
T get_or_default(const T& st, T&& default_st, F empty) {
    if(empty(st)) return std::move(default_st);
               // return std::forward<T>(default_st); // alternative
    else          return st;
}

template<typename T, typename F>
const T& get_or_default(const T& st, const T& default_st, F empty) {
    if(empty(st)) return default_st;
    else          return st;
}

Answer 2

好吧，这里有几件事。要直接表达您的要求，可以使用std::variant<std::string, std::string&>之类的函数作为返回类型。虽然我还没有检查variant是否可以存储参考。或第三方库中的等效项。要么<>？您也可以编写自己的包装字符串和字符串引用的类。

（不是真实代码）

struct StringOrRef {
    enum class Type {Value, Ref} type;
    union {
        std::string value;
        std::reference_wrapper<const std::string> ref;
    };
...
};

检查主题：区分C ++中的联合。

但是我认为您的示例存在更大的问题！请考虑数据的所有权。 std :: string获取所传递数据的所有权。这就是为什么它复制数据。因此，当您的函数返回时-被调用者可以确定它具有数据，并且只要保存该值就不必担心。

如果您设计一个函数来返回对传递的参数值的引用-您需要确保在与传递的参数（返回ref的参数）寿命相同的寿命内使用该值

所以请考虑：


StringOrRef func(strging const& a, string const& b);
...

StringOrRef val;
{ // begin scope:


SomeStruct s = get_defaul();
val = func("some value", s.get_ref_to_internal_string());

}// end of val scope

val; // is in scope but may be referencing freed data.

这里的问题是临时对象SomeStruct s。如果它的成员函数get_ref_to_internal_string() -> string&返回对该对象的字符串字段的引用（通常是实现该对象的方式）-那么当s超出范围时-ref无效。也就是说，它正在引用可能已提供给某些其他对象的已释放内存。并且，如果您在val中捕获了该引用，则val将引用无效数据。如果全部以access violation结尾或发出信号，您将很幸运。在最坏的情况下，您的程序会继续运行，但会随机崩溃。

有没有办法从函数返回新对象或对现有对象的引用？

2 个答案: