C++中返回引用和返回值的區別
轉自https://www.cnblogs.com/JMLiu/p/7928425.html
一、主要討論下面兩個函數的區別：
int& at()
{
return m_data_;
}
int at()
{
return m_data_;
}
上面兩個函數，第一個返回值是int的引用int&，第二個返回值是int，二者的區別是什麽呢？
我們先用一個語句 const int& a = mymay.at(); 來分別調用一次上面兩個函數，然後看匯編語言的結果。
反匯編結果：
1 #int& at()
2 #{
3 # return m_data_;
4 #}
5
6 00BB6830 push ebp
7 00BB6831 mov ebp,esp
8 00BB6833 sub esp,0CCh
9 00BB6839 push ebx
10 00BB683A push esi
11 00BB683B push edi
12 00BB683C push ecx
13 00BB683D lea edi,[ebp-0CCh]
14 00BB6843 mov ecx,33h
15 00BB6848 mov eax,0CCCCCCCCh
16 00BB684D rep stos dword ptr es:[edi]
17 00BB684F pop ecx
18 00BB6850 mov dword ptr [this],ecx
19 m_data_++;
20 00BB6853 mov eax,dword ptr [this]
21 00BB6856 mov ecx,dword ptr [eax]
22 00BB6858 add ecx,1
23 00BB685B mov edx,dword ptr [this]
24 00BB685E mov dword ptr [edx],ecx
25 return m_data_;
26 #取地址this中的值5879712（m_data_的地址）到寄存器eax中，此時寄存器eax存的是m_data_的地址
27 00BB6860 mov eax,dword ptr [this]
28 }
29 00BB6863 pop edi
30 00BB6864 pop esi
31 00BB6865 pop ebx
32 00BB6866 mov esp,ebp
33 00BB6868 pop ebp
34 00BB6869 ret
35
36
37
38
39
40 const int& a = mymay.at();
41 00176AA2 lea ecx,[mymay]
42 00176AA5 call MyMat::at (0171546h)
43 #此時寄存器eax中的值為m_data_的地址5879712，直接將地址5879712存入地址a中。
44 00176AAA mov dword ptr [a],eax
45 cout << a << endl;
1 #int at()
2 #{
3 # return m_data_;
4 #}
5
6
7 012B6830 push ebp
8 012B6831 mov ebp,esp
9 012B6833 sub esp,0CCh
10 012B6839 push ebx
11 012B683A push esi
12 012B683B push edi
13 012B683C push ecx
14 012B683D lea edi,[ebp-0CCh]
15 012B6843 mov ecx,33h
16 012B6848 mov eax,0CCCCCCCCh
17 012B684D rep stos dword ptr es:[edi]
18 012B684F pop ecx
19 012B6850 mov dword ptr [this],ecx
20 return m_data_;
21 #和上面一樣，也是先取出m_data_的地址
22 012B6853 mov eax,dword ptr [this]
23 #和上面不一樣，不是直接將m_data_的地址放入寄存器eax中，而是取地址5879712中的值（m_data_=3）放入寄存器eax中，此時寄存器eax存的是m_data_的值（3）
24 012B6856 mov eax,dword ptr [eax]
25 }
26 012B6858 pop edi
27 012B6859 pop esi
28 012B685A pop ebx
29 012B685B mov esp,ebp
30 012B685D pop ebp
31 012B685E ret
32
33
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35
36
37 const int& a = mymay.at();
38 008E6AA2 lea ecx,[mymay]
39 008E6AA5 call MyMat::at (08E154Bh)
40 #此時eax的值為3，將3存入地址ebp-24h中，
41 008E6AAA mov dword ptr [ebp-24h],eax
42 #將eax的值變成ebp-24h
43 008E6AAD lea eax,[ebp-24h]
44 #將地址ebp-24h寫到地址為a中，此時a代表的地址是ebp-24h
45 008E6AB0 mov dword ptr [a],eax
46 cout << a << endl;
所以結論就是：
1、返回值為引用型（int& ）的時候，返回的是地址，因為這裏用的是 int& a=mymay.at(); ，所以a和m_data_指的是同一塊地址（由寄存器eax傳回的5879712）。
2、返回值不是引用型（int）的時候，返回的是一個數值。這個時候就很有意思了，編譯器是先將這個數值放入一個內存中（上面例子中，該內存地址為ebp-24h)，再把這個地址付給a，此時的a代表的地址是ebp-24h，和m_data_代表的地址不一樣（m_data_代表的地址是5879712）。
3、綜上兩點可以看出，當返回的值不是引用型時，編譯器會專門給返回值分配出一塊內存的（例子中為ebp-24h）。
二、說明一下函數返回時，如果不是返回一個變量的引用，則一定會生成一個臨時變量。
看下面的函數，返回的是t而不是&t，所以一定會有臨時變量產生。
1 T function1(){
2 T t(0);
3 return t;
4 }
5 T x=function1();
這裏的過程是：
1.創建命名對象t
2.拷貝構造一個無名的臨時對象，並返回這個臨時對象
3.由臨時對象拷貝構造對象x
4.T x=function1();這句語句結束時，析構臨時對象
這裏一共生成了3個對象，一個命名對象t，一個臨時對象作為返回值，一個命名對象x。
下面的函數稍微復雜一定，它沒有先定義一個中間變量t，看起來似乎是直接返回了一個臨時變量。但實際上，如果不經過c++的優化，那麽它並沒有提高效率，因為它還是創建了3個對象。
1 T function2(){
2 return T(0);
3 }
4 T x=function2();
這裏的過程是：
1.創建一個無名對象
2.由無名對象拷貝構造一個無名的臨時對象
3.析構無名對象，返回臨時對象
4.由臨時對象拷貝構造對象x
5.T x=function2()語句結束時，析構臨時對象。
這裏一共生成了3個對象，其中有2個對象都是馬上被析構掉的，不能被後面的代碼使用。既然是這樣，那麽就會有優化的余地，可以嘗試著不要前面的兩個臨時變量。c++確實會做這樣的優化，優化後的c++會避免匿名對象和臨時對象這兩個對象的生成，而直接生成x，這樣就減少了兩次對象生成-回收的消耗，提高了程序性能。
其實function1()這段代碼也是會經過優化的，但因為臨時對象t是一個命名對象，所以一定會被創建。存儲返回值的臨時對象是多余的，會被優化掉而不生成。
但是，程序員不應該依賴這種優化，因為c++不保證這種優化一定會做。
C++中返回引用和返回值的區別