Второй подход определенно лучше.
С первым подходом код вызова требуется, чтобы сделать копию возвращенного объекта, что может быть дорогостоящим.
При втором подходе код вызова имеет возможность делать или не делать копию.
Когда вы отвечаете за класс/библиотеку, вы не хотите нести ответственность за узкие места производительности, для которых они не являются обходными решениями.
Одним из основных недостатков второго подхода является то, что вызывающий код может быть оставлен с оборванным указателем/ссылкой. Чтобы помочь вашим пользователям, вам нужно четко документировать, как долго вернувшиеся ссылки действительны. Надеюсь, ваши пользователи будут внимательны и поступать правильно.
'оператор T &();' не похож на других. Предположительно, он вернет ссылку на члена класса; вызывающий может затем модифицировать упомянутый элемент. Другие два варианта этого не позволяют. –