成员函数后加&的作用主要体现在返回对象的引用以及链式调用。当成员函数返回类型后面加上&符号，意味着函数将返回调用对象自身的引用，而不是一个副本。这样做的好处包括节省内存空间和提升代码效率、允许连续调用成员函数。例如，在实现一个链式赋值的类成员函数时，我们就需要返回一个对象的引用，这样才能连续对同一个对象进行操作。
为了详细地阐释这一点，考虑一个简单的类，其中包含一个用于设置成员变量的方法。如果该方法被设计为返回对象的引用，我们可以连续调用同一个方法或不同的方法，在单个表达式中完成所有设置，从而使得代码更加简洁。
一、返回对象的引用
返回对象的引用的意义体现在两个主要方面：首先，当返回对象时，如果返回类型是值类型，那么就会调用拷贝构造函数生成一个临时对象，这涉及到额外的拷贝开销；其次，当希望建立对象之间的赋值或者状态传递关系时，返回引用可以直接将对象关联起来，无需中间复制环节，提供实时修改的可能。
二、链式调用
链式调用是对返回对象引用的一种实用应用，它允许在一个单独的语句中串联多个方法调用。这在构建流畅的接口或编写配置代码等场景下非常有用。通过链式调用，我们可以减少代码冗余，增强代码的可读性和书写效率。
三、节省内存和提升效率
返回对象的引用避免了临时对象的产生，这对于包含大型数据成员的对象尤为重要。如果成员函数总是返回对象的副本，对于那些包含复杂数据结构或资源句柄的对象，将会造成不必要的开销，哪怕只是为了读取或修改对象的一个很小的部分。因此，频繁操作对象时，返回引用将大幅度减少内存使用和提升程序效率。
四、编程实践中的注意事项
在实际编程中，应当注意返回引用时必须确保引用的对象在函数执行完毕后仍然有效。通常意味着不能返回局部对象的引用，因为函数结束后局部对象会被销毁。此外，当成员函数意图返回一个成员变量的引用时，要考虑到这是否会破坏封装性、是否有暴露内部数据的风险等。
五、例子分析
例如，在构建一个数学向量类中，我们可能会有一个add方法用于向量加法，如果需要连续加多个向量，通过返回引用，我们可以这样调用：
vector.add(vectorA).add(vectorB).add(vectorC);
此时，add方法每次调用后返回的都是原对象的引用，使得下一次调用可以立即在此基础上执行。
六、总结
在成员函数后加&是C++中一个强大的特性，正确地使用它可以大幅度优化代码性能和提升开发效率。但它也需要开发者谨慎使用，正确管理对象生命周期和内存，确保程序的健壮性。通过对返回引用的函数进行链式调用，可以使代码更加紧凑和易于维护，特别是在创建时需要多个设置步骤的对象时。
相关问答FAQs：
1. C++中成员函数后加&的作用是什么？
成员函数后加&的作用是将该成员函数声明为一个引用限定符（ref-qualifier）。引用限定符可以分为两种：左值引用限定符（&）和右值引用限定符（&&）。通过在成员函数后加&，可以使该函数只能在左值对象上被调用，而不能在右值对象上进行调用。
2. 为什么要在C++中的成员函数后加&？它的好处是什么？
在C++中，成员函数后加&可以带来一些好处。首先，通过使用引用限定符可以在设计类时更加精确地指定该成员函数的调用对象类型。其次，这种用法可以增加代码的可读性和可维护性，因为成员函数后的&可以清晰地表达出该函数只能在左值对象上调用，避免了误用和错误的发生。
3. 引用限定符（&）在C++中的成员函数中如何使用？有哪些需要注意的地方？
引用限定符（&）可以在C++的成员函数中使用。通过在函数的参数列表后面添加&，可以限定该函数只能在左值对象上调用。需要注意的是，被引用限定符修饰的成员函数无法在右值对象上进行调用，并且不能在const对象上进行调用（const对象是右值）。
此外，还需要注意的是，引用限定符只能在非静态成员函数中使用，而不能在静态成员函数中使用。静态成员函数没有this指针，因此无法使用引用限定符。还要注意的是，引用限定符只能在类外部的成员函数定义时使用，而不能在类内声明时使用。
