前言

今天的守則接續昨天的內容，昨天提到的是盡量pass by reference，今天則是反過來提醒不要走火入魔該return object的時候也return 到reference啦~ 一起來看看吧！

收起你那大膽的想法─ 別隨便return reference

今天的守則是：

Don't try to return a reference when you must return an object

如前言所提到的，雖然傳入function的時候多半傳reference比較好，而不要pass by value，但return的時候就不是這樣了。因為你很有可能開始傳 不存在的物件的reference！

return的時候可以不要return value嗎？可以也return reference嗎？此時我們就要回頭釐清 reference究竟是什麼─ reference其實就是一個 名字，而它一定要refer到一個 存在的object。一個簡單的判斷方法：看到reference的宣告，可以想想看它的另外一個名字是什麼？因為它一定是某一個現存的 物件。

那如果今天，有一個function的行為，是要return一個物件，但它目前還不存在，那要怎麼辦？首先就是要create出這個object了。

function可以創建新物件有兩種─on stack或是on heap。stack就是創建 local variable。那我們可以return local object的reference嗎？答案顯然不行，因為local obkect在function結束的時候就會被destroy掉了。這樣return的就是已經 不存在的物件的reference，結果就是undefined behavior。return local object的pointer也是如此。

那考慮一下 heap呢？Heap-based object是由new來生成的，那我們可以return一個new出來的object的reference嗎？這則會有另一個問題─ 誰來管理return出來的object的資源呢？就是delete的部分。有些情況下，這些資源有可能不會被管理到。例如這種情形：

const Rational& operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs)
{
    Rational *result = new Rational(lhr.n* rhs.n, lhs.d * rhs.d);
    return *result;
}

Rational w, x, y, z;
w = x * y * z;

每一個operator* 都會產生一個new的object，那應該要有兩個delete來做對應處理，但很明顯現在這樣一定會有resource leak！

以上兩種方法都行不通，而且沒有省掉constructor─畢竟你create物件的時候一樣也有用到constructor，此時可能又有一個大膽的想法─ return static object 的reference怎麼樣？每次執行的時候重複使用同一個static object，那不就可以省掉每次重新創建一個新物件的constructor了嗎？

細想下去就會發現不行了─ 這會有thread問題！且如果同時有人去call這到它，它們會return到同樣的東西！
例如以下：

const Rational& operator*(const Rational& lhs, const Rationl& rhs)
{
    static Rational result;
    result = ...
    return result;
}

Rational a, b, c, d;
if((a*b) == (c*d)) // always the same regardless of the values of a b c d!!
{
    ...
}

說了這麼多，其實就是要說明一件事─ 想從一個function裡面return reference基本上是不太合理的事。該return new object的時候就認命return 一個新物件吧！而且我們煩惱的construction, destruction耗費運算時間的問題，其實很多都會被compiler優化掉。

總結

貼心重點提醒：

• Never return a pointer or reference to a local stack object, a reference to a heap-allocated object, or a pointer or reference to a local static object if there is a change that more than one such object will be needed.
  附註： return reference to a local static在single-threaded enviornments有合理用法