为什么static可解决C++ Matrix嵌套类非const引用初始化错误但输出异常？

编译错误的根源 #

你最初的代码报错是因为C++的语法规则不允许非const左值引用绑定到临时对象（右值）：
你的operator[]声明的返回值是Line&（非const左值引用），但返回的Line(matrix[i])是栈上创建的临时Line对象，属于右值，两者无法绑定，因此触发编译错误。

static为什么能解决编译错误 #

被static修饰的局部变量存储在程序的静态存储区，而非函数调用栈，它的生命周期从第一次调用函数时初始化开始，一直持续到程序结束，属于合法的左值，因此可以被非const左值引用绑定，编译自然可以通过。

static导致输出异常的原因 #

static局部变量仅会在函数第一次被调用时执行一次初始化：

• 第一次调用M[0]时，静态Line对象legit被初始化，内部的line指针指向matrix[0]
• 后续所有调用operator[]的操作（比如遍历的时候调用M[1]、M[2]、M[3]），都不会再重新初始化这个静态对象，它内部的line指针永远指向第一次的matrix[0]
  所以不管你访问M[i][j]，本质上都是在访问matrix[0][j]，赋值M[0][0] = 3之后，所有行的第0位输出自然都是3。

不需要返回引用，也不需要加static，直接返回Line值对象即可：Line本身仅包含一个指针成员，拷贝成本极低，完全满足使用需求。
修改operator[]的声明和实现为：

Line operator[](size_t i){
    return Line(matrix[i]);
}

即可同时解决编译错误和运行结果异常的问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者testing_22