为什么'return &variable'无效？

Question

我在类变量和访问其内存位置的方法方面遇到一些编译器问题。我需要能够返回类变量的地址，并且我需要其他类能够读取该地址。

class A

public:  
    bool& getFlag();

private:
    bool flag;

inline bool& A::getFlag()
{
    return &flag;
}

我希望这就足够了，但我收到以下错误：

invalid initialization of non-const reference of type ‘bool&’ from an rvalue of type ‘bool*’
   return &flag;

我不明白为什么它读取的是 bool* 甚至是我到目前为止所写的右值。我对 C++ 相当陌生，所以如果这是一个基本问题，请理解，哈哈。

到目前为止，我看到了两种可能的解决方案。一，定义一个变量来保存 get 函数中的地址并返回该变量，我认为这不会起作用，因为该变量将是临时的，我特别需要返回 bool&，而不是 const bool&。另一种是定义另一个类变量来保存地址并使用 get 函数返回这个新变量。我相信这会起作用，但感觉有点笨拙，我想知道是否有更好的方法，或者我在当前的实现中是否犯了一些错误，否则它会起作用。

Answer 1

一般来说并不是无效的，即编译器会编译这样的代码。但是，如果您返回的地址的对象是该函数的局部变量，并且您将尝试使用返回的地址来使用该对象，则可能会出现运行时后果。请注意，您将能够安全地操作指针本身，即将其作为参数传递给其他函数，将其与某些东西进行比较，减少或增加它等。但是一旦您尝试取消引用它，它很可能会指向对于一些垃圾，因为局部变量是在堆栈上分配的，并在封闭函数返回时被销毁，因此您将拥有指向已取消初始化的对象的指针，而且，该堆栈内存可以进一步重用。这是 C++ 和 C 程序中非常常见的错误来源。所以通常情况下，您不想返回局部变量的地址。我想说，从运行时的角度来看，所有其他情况（例如返回成员变量或全局变量的地址）“更有效”。至少在第一种情况（成员变量）中，直到封闭对象存在为止，指针将有效。在第二种情况（全局变量）中，直到全局变量未初始化为止，这通常是由特殊的 C++ 运行时库内部函数完成的，在程序存在时调用，因此很可能是有效的。

Answer 2

您遇到的错误是因为您试图在 getFlag 方法中返回指向 bool （即

bool*

）的指针作为对

bool

（即

bool&

）的引用，这不是允许。该错误消息表明您正在尝试使用右值（临时）指针初始化非常量引用。

如果你想返回对flag成员变量的引用，你应该这样做：

class A {
public:  
    bool* getFlag(); // Return a pointer to the bool.

private:
    bool flag;
};

inline bool* A::getFlag() {
    return &flag; // Return a pointer to the member variable.
}