C++由Const引用传递，由Const引用返回

Question

我试图理解返回const引用是否有任何好处。我有一个阶乘函数，通常如下所示：

unsigned long factorial(unsigned long n)
{
    return (n == 0) ? 1 : n * factorial(n - 1);
}

我假设当我们传递const引用并返回一个const引用时，性能会有提高.但是const-correctness 总是让感到困惑。

const unsigned long & factorial(const unsigned long& n)
{
    return (n == 0) ? 1 : n * factorial(n - 1);
}

返回const引用有效吗？此外，有谁能告诉我:这是否有益？

Answer 1

这是无效的。您不能将引用返回到局部变量。

MSVS C++编译器甚至提供了以下警告：

main.cc : warning C4172: returning address of local variable or temporary

不太确定GCC的情况，但结果可能是一样的。

Answer 2

如果值的大小很小，则const引用不会比值快。在这种情况下，值的类型是long，它是IMO小的(例如4到8个字节)：所以const引用不会更快。实际上，它可能要慢一些，因为要获得引用的值，编译器可能需要发出将取消引用的代码(比如取消引用指针)。

考虑到引用是像指针一样实现的(内部)，当值的大小大于指针的大小时(假设传递引用是合法的:对超出作用域的局部变量的引用是不合法的)，我希望通过传递引用获得更好的性能。

Answer 3

在这里，const引用是不正确的--您正在返回对局部变量的引用--这是一个未命名的临时变量，1或n * factorial(n - 1)的结果。因为引用是对函数中的局部变量的引用，所以当引用到达调用者时，该局部变量已经超出作用域，并且无效。

返回对大型结构化类型的const引用，当引用在函数退出后存活时，您希望避免复制该引用。通常，这意味着返回对参数或成员变量的引用(在类的情况下)。