返回类型

函数可以返回值、引用和指针，而这些都可以是 const。但将它们转换为 const 是否有意义呢？让我们来探讨一下！

通过值返回 const 对象

初次接触 const 的开发者可能会对将所有内容都设为 const 充满热情，甚至尝试将 std::string getName() 这样的函数签名改为 const std::string getName() const。然而，将所有返回值都设为 const 并不是一个好主意。

为什么？

const 限定符向读者和编译器表明某个对象不应被修改。当我们通过值返回一个对象时，会为调用者创建一个副本。

让这个副本也变成 const 有意义吗？

想象一下，你买了一套房子，却不能对它做任何改动。在大多数情况下，你希望自己的房子是你的城堡。这就像我们副本与原对象之间的关系：我们希望对副本进行任意操作。

通过值返回的 const 对象是没有意义的。这不仅容易引起误解，甚至可能带来负面影响。

非 const 返回类型支持移动

对于非 const 返回类型，移动操作是可行的。假设我们有如下代码：

1#include <iostream>
2#include <algorithm>
3#include <vector>
4
5class SgWithMove {
6public:
7   SgWithMove() { 
8      std::cout << "default constructor\n"; 
9   }
10
11   SgWithMove(const SgWithMove& other) { 
12      std::cout << "copy constructor\n"; 
13   }
14
15   SgWithMove(SgWithMove&& other) noexcept { 
16      std::cout << "move constructor\n"; 
17   }
18
19   SgWithMove& operator=(const SgWithMove& other) {
20      std::cout << "copy assignment\n";
21      return *this;
22   }
23
24   SgWithMove& operator=(SgWithMove&& other) noexcept {
25      std::cout << "move assignment\n";
26      return *this;
27   }
28};
29
30SgWithMove foo() {
31    SgWithMove ret;
32    // ...
33    return ret;
34}
35
36int main() {
37    SgWithMove o;
38    o = foo();
39}

通过查看日志或使用调试器，我们可以发现 RVO（返回值优化）被成功应用，当 foo() 的返回值赋给 o 时，实际发生的是移动操作。

const 返回类型无法移动

现在我们给返回类型加上 const。

const 返回类型不再支持移动！

1#include <iostream>
2#include <algorithm>
3#include <vector>
4
5// 以下类定义未改变
6class SgWithMove {
7public:
8   SgWithMove() { 
9      std::cout << "default constructor\n"; 
10   }
11
12   SgWithMove(const SgWithMove& other) { 
13      std::cout << "copy constructor\n"; 
14   }
15
16   SgWithMove(SgWithMove&& other) noexcept { 
17      std::cout << "move constructor\n"; 
18   }
19
20   SgWithMove& operator=(const SgWithMove& other) {
21      std::cout << "copy assignment\n";
22      return *this;
23   }
24
25   SgWithMove& operator=(SgWithMove&& other) noexcept {
26      std::cout << "move assignment\n";
27      return *this;
28   }
29};
30
31// 返回类型增加了 const
32const SgWithMove foo() {
33   SgWithMove ret;
34   // ...
35   return ret;
36}
37
38int main() {
39    SgWithMove o;
40    o = foo();
41}

观察输出或使用调试器，我们发现并未发生移动赋值。相反，我们多做了一次拷贝。

因为我们返回的是 const SgWithMove，无法将其作为 SgWithMove&& 传递，因为这会丢弃 const 限定符（而移动操作本身会修改被移动的对象）。因此，调用的是拷贝赋值操作（const SgWithMove&），结果又生成了一个副本。

注意：许多书籍曾建议在返回用户自定义类型时使用 const 值。然而，由于近年来 C++ 标准的改进，这一建议已经过时了。