从C ++中的函数返回对象

Question

我有一个小程序，其中有一个全局函数使运算符+重载：

class Box {
    public:
        Box (int, int);
        Box (const Box&);
        ~Box ();
        int get_width() const;
        int get_length() const;
    private:
        int width;
        int length;
};

Box operator+(const Box& a, const Box& b) {
    int w, l;
    w = a.get_width() + b.get_width();
    l = a.get_length() + b.get_length();
    return Box(w, l);
}

在operation+函数中，我返回了Box类的对象，因为该对象未通过操作符new实例化，所以该对象分配在堆栈上，不是吗？

int main (int argc, char *argv[]) {
    Box a(100, 200);
    Box b(101, 202);

    Box c = a + b;
    cout << "width: " << c.get_width() << "; length: " << c.get_length() << endl;
    return 0;
}

在我的main功能中，我尝试添加2个框a + b ，并打印框c的大小。 事实证明，对象c已持久存在，这意味着在执行功能operator+之后并未将其从堆栈中移除。 或者，对象c实际上分配在堆中？

我很困惑，有人可以向我解释一下吗？

Answer 1

基本上发生的事情是创建了两个 Box对象：一个在main函数中，一个在operator+函数中。 operator+函数中的Box对象被复制到main函数中的对象中。 然后， operator+函数中的对象将被破坏，而main函数中将保留该对象。

现代的优化编译器做跳过上述一些步骤中提到，最显着的这只会造成一个对象作为其组成部分的返回值优化 （只创建一个单一的对象，而不是复制任何东西被称为复制省略 ，这个词你会在使用C ++进行编程时，请早晚联系。）

Answer 2

关于您的代码。 如果您具有以下功能

Box foo() {
    auto box_one = Box{};
    auto box_two = Box{};
    return box_one + box_two;
}

int main() {
    auto box = foo();
    // use box
}

此foo()函数中的局部变量在函数的堆栈中启动（有关更多信息，请参见下面的最后一段），然后将其复制（再次参见下文）到位于main()的堆栈中的变量box

main() box变量的生存期与周围的范围有关，在这种情况下，它是main()的持续时间。 对象在栈中分配给函数main() ，该函数位于对象所在的位置。

在大多数优化的编译器（C ++ 17之前的版本）和C ++ 17之后的所有符合标准的编译器中，将从foo()函数返回的原始Box变量直接放置在被调用方堆栈中应有的位置，因此foo()的返回对象从一开始就位于main()堆栈中（假设从main()调用了它）此过程称为省略