【C++】函数返回方式详解：传值、传引用与传地址

#include <iostream>
using namespace std;

// 简单的点类
class Point {
private:
    int x, y;
public:
    Point(int x_, int y_) : x(x_), y(y_) {
        cout << "构造函数被调用" << endl;
    }
    
    // 拷贝构造函数
    Point(const Point& other) : x(other.x), y(other.y) {
        cout << "拷贝构造函数被调用" << endl;
    }
    
    void set(int x_, int y_) { x = x_; y = y_; }
    void print() const { cout << "(" << x << "," << y << ")" << endl; }
};

// 传值返回Point对象
Point createPoint(int x, int y) {
    Point p(x, y);
    return p;  // 返回p的副本
}

int main() {
    Point p = createPoint(10, 20);  // 接收副本
    p.print();  // 输出(10,20)
    return 0;
}

构造函数被调用
拷贝构造函数被调用  // 实际编译可能会优化此拷贝
(10,20)

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

// 返回向量中指定索引的元素引用
int& getElement(vector<int>& vec, int index) {
    // 简单的边界检查
    if (index < 0 || index >= vec.size()) {
        throw out_of_range("索引越界");
    }
    return vec[index];  // 返回元素的引用
}

// 返回静态变量的引用
int& getStaticValue() {
    static int value = 0;  // 静态变量，生命周期贯穿程序
    return value;
}

class Counter {
private:
    int count = 0;
public:
    // 返回成员变量的引用
    int& getCount() { return count; }
    const int& getCount() const { return count; }  // const版本
};

int main() {
    // 示例1：修改向量元素
    vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4};
    getElement(numbers, 2) = 100;  // 通过引用直接修改
    cout << numbers[2] << endl;  // 输出100
    
    // 示例2：操作静态变量
    getStaticValue() = 5;
    cout << getStaticValue() << endl;  // 输出5
    
    // 示例3：访问类成员
    Counter c;
    c.getCount()++;  // 通过引用修改私有成员
    cout << c.getCount() << endl;  // 输出1
    
    return 0;
}

// 错误示例：返回局部变量的引用
int& badReturn() {
    int temp = 10;
    return temp;  // 危险！temp将在函数返回后被销毁
}

const Point& getOrigin() {
    static Point origin(0, 0);
    return origin;  // 返回const引用，防止修改
}

#include <iostream>
using namespace std;

// 动态创建整数并返回指针
int* createInt(int value) {
    int* ptr = new int(value);  // 在堆上分配内存
    return ptr;  // 返回指针
}

// 查找数组中目标值的地址
int* findValue(int arr[], int size, int target) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        if (arr[i] == target) {
            return &arr[i];  // 找到，返回地址
        }
    }
    return nullptr;  // 未找到，返回空指针
}

int main() {
    // 示例1：处理动态分配的内存
    int* numPtr = createInt(50);
    cout << *numPtr << endl;  // 输出50
    delete numPtr;  // 必须手动释放内存
    
    // 示例2：查找元素
    int numbers[] = {10, 20, 30, 40};
    int* found = findValue(numbers, 4, 30);
    if (found != nullptr) {
        *found = 300;  // 修改找到的元素
        cout << numbers[2] << endl;  // 输出300
    }
    
    return 0;
}

// 危险！三种错误的返回方式
int& badRef() { int x; return x; }  // 局部变量引用
int* badPtr() { int x; return &x; }  // 局部变量地址
Point badValue() { return Point(1,2); }  // 其实安全，但大型对象有性能问题