從C ++中的函數返回對象

Question

我有一個小程序，其中有一個全局函數使運算符+重載：

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+函數中，我返回了Box類的對象，因為該對象未通過操作符new實例化，所以該對象分配在堆棧上，不是嗎？

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，我嘗試添加2個框a + b ，並打印框c的大小。 事實證明，對象c已持久存在，這意味着在執行功能operator+之后並未將其從堆棧中移除。 或者，對象c實際上分配在堆中？

我很困惑，有人可以向我解釋一下嗎？

Answer 1

基本上發生的事情是創建了兩個 Box對象：一個在main函數中，一個在operator+函數中。 operator+函數中的Box對象被復制到main函數中的對象中。 然后， operator+函數中的對象將被破壞，而main函數中將保留該對象。

現代的優化編譯器做跳過上述一些步驟中提到，最顯着的這只會造成一個對象作為其組成部分的返回值優化 （只創建一個單一的對象，而不是復制任何東西被稱為復制省略 ，這個詞你會在使用C ++進行編程時，請早晚聯系。）

Answer 2

關於您的代碼。 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()函數中的局部變量在函數的堆棧中啟動（有關更多信息，請參見下面的最后一段），然后將其復制（再次參見下文）到位於main()的堆棧中的變量box

main() box變量的生存期與周圍的范圍有關，在這種情況下，它是main()的持續時間。 對象在棧中分配給函數main() ，該函數位於對象所在的位置。

在大多數優化的編譯器（C ++ 17之前的版本）和C ++ 17之后的所有符合標准的編譯器中，將從foo()函數返回的原始Box變量直接放置在被調用方堆棧中應有的位置，因此foo()的返回對象從一開始就位於main()堆棧中（假設從main()調用了它）此過程稱為省略