条款23: 必须返回一个对象时不要试图返回一个引用

class rational {
public:
  rational(int numerator = 0, int denominator = 1);

  ...

private:
  int n, d;              // 分子和分母

friend
  const rational                      // 参见条款21：为什么
    operator*(const rational& lhs,    // 返回值是const，若不是const，那么可以对两数的乘积结果进行修改，这不符合默认的乘法规则，如(a*b)=c,会编译错误
              const rational& rhs)     
};

inline const rational operator*(const rational& lhs,
                                const rational& rhs)
{
  return rational(lhs.n * rhs.n, lhs.d * rhs.d);
}

请记住，引用只是一个名字，一个其它某个已经存在的对象的名字。无论何时看到一个引用的声明，就要立即问自己：它的另一个名字是什么呢？因为它必然还有另外一个什么名字。拿operator*来说，如果函数要返回一个引用，那它返回的必须是其它某个已经存在的rational对象的引用，这个对象包含了两个对象相乘的结果。

但，期望在调用operator*之前有这样一个对象存在是没道理的。

如果operator* 一定要返回这样一个数的引用，就必须自己创建这个数的对象。一个函数只能有两种方法创建一个新对象：在堆栈里或在堆上。在堆栈里创建对象时伴随着一个局部变量的定义，采用这种方法，就要这样写operator*：

// 写此函数的第一个错误方法
inline const rational& operator*(const rational& lhs,
                                 const rational& rhs)
{
  rational result(lhs.n * rhs.n, lhs.d * rhs.d);
  return result;
}

这个方法应该被否决，因为我们的目标是避免构造函数被调用，但result必须要象其它对象一样被构造。另外，这个函数还有另外一个更严重的问题，它返回的是一个局部对象的引用，函数返回后局部对象会被析构。

基于堆的对象是通过使用new产生的，所以应该这样写operator*：

// 写此函数的第二个错误方法
inline const rational& operator*(const rational& lhs,
                                 const rational& rhs)
{
  rational *result =
    new rational(lhs.n * rhs.n, lhs.d * rhs.d);
  return *result;
}

首先，你还是得负担构造函数调用的开销，因为new分配的内存是通过调用一个适当的构造函数来初始化的（见条款5和m8）。另外，还有一个问题：谁将负责用delete来删除掉new生成的对象呢？

实际上，这绝对是一个内存泄漏。即使可以说服operator*的调用者去取函数返回值地址，然后用delete去删除它（操作很麻烦——条款31展示了这样的代码会是什么样的），但一些复杂的表达式会产生没有名字的临时值，程序员是不可能得到的。例如：

rational w, x, y, z;

w = x * y * z;

两个对operator*的调用都产生了没有名字的临时值，程序员无法看到，因而无法删除。