函數如何在c ++中返回

Question

我想知道如果我調用函數f（3），編譯器將如何保存該臨時int；

int f (int x) { return x; } 

以及如何由編譯器執行：

int a=f(3);

就像做int a = x一樣嗎？ （我知道x已經被銷毀了），或者它確實創建了一個稱為f（3）的臨時變量，例如int f(3)=x;

int& a=f(3);

為什么這不起作用？

Answer 1

函數調用

編譯器將執行以下操作之一：

1. 將參數壓入堆棧並調用函數
   • 對於比您的功能更復雜的功能，通常會發生這種情況。
2. 將參數加載到寄存器中並調用函數
   • 優化時可能會發生這種情況，並且有足夠的寄存器來保存需要傳遞的變量。
3. 完全優化功能（內聯）
   • 對於像您這樣的微不足道的函數，明智的編譯器將使用最基本的優化級別來執行此操作，從而使您獲得與int a = 3相同的程序集。

C ++中的參考變量

在您的代碼中聲明為int &a的引用變量是“現有內存位置的另一個名稱”。 因此，聲明int &a不會在任何地方為int分配空間。 它只是聲明a來引用已經分配的內存位置。

此位置可能是現有變量int b ，因此您可以說：

int b;
int &a = b;

在此， a將指代與b所指代的相同內容。 “現有對象的新名稱”是一個很好的習慣用法。

您可能會幻想說int &a = array[5] ，因此a指向int數組array第6個元素，或者int &a = *(int*)0x12345678指向特定的內存位置，但是我在偏離方向。

您的密碼

int &a = 3;

之所以無法工作，是因為3是一個臨時對象，在執行該語句后會將該對象忘記。 為了從根本上理解問題，請考慮以下問題： 如果a引用了已經分配的內存位置，則在執行int &a = 3語句之后，它將不再引用臨時對象3呢？

這也是函數中引用變量的常見問題：返回對函數局部對象的引用是未定義的行為...但是我又在離題。 你總是必須有一個“活，分配的對象”為a指，故事的結尾。

更深入地參考變量

像這樣的語句通常會發生什么

int a = 3;

是編譯器生成要（簡化）的代碼：

1. 將常數3加載到寄存器
2. 將寄存器加載到為

關鍵是：在任何一種情況下，都沒有為對象3分配長期的內存位置，因此，因此確實不能使int &a引用該對象。

“長壽命內存位置”是指將在分配操作之后繼續存在的位置。 存儲3的寄存器可能會在賦值操作后立即被覆蓋並重新使用，因此從理論上講，它甚至不符合int &a的目標（實際上， int &a僅可以引用存儲位置，而不能引用存儲位置。無論如何）。

Answer 2

1. 這取決於調用約定。 使用cdecl （很常見），該函數將在EAX寄存器中返回x 。 然后它會被復制到分配到寄存器a 。

當然，優化的編譯器將優化整個過程以：

int x = 3;

2.您不能引用對象生命周期已結束的事物。 x的對象生存期在函數完成時結束。

Answer 3

任何合理的編譯器都可以（並且會）轉向

int a=f(3);

進入

int a=3;

該調用最初將編譯成類似將返回地址推入堆棧，然后傳遞參數的內容。 函數本身將編譯為彈出參數，彈出返回地址並再次推送參數，然后跳轉到返回地址。 一個簡單的優化器會檢測到沒有完成任何有用的工作，並把整個事情優化了。

Answer 4

1. 當您調用函數f（3）時，調用語句的指令地址將保存在寄存器中，並且您的指令指針跳到函數f的第一條語句的地址。 功能f的新堆棧框架也被推入堆棧。 當函數調用返回時，將為從f（3）返回的int創建一個臨時變量，這是在執行int x=f(3);時將分配給x的內容int x=f(3); （因此，從f返回的值是在一個臨時文件中創建的，然后復制到x中），因此是的，正在為該返回值創建一個臨時文件。 為f（3）創建的堆棧也被破壞。

2. int& a=f(3); 不能作為參考。 引用是別名。 別名用於已經存在的東西。 f（3）返回要分配給變量的臨時副本。 由於在f（3）調用之后堆棧將消失，因此您無法真正在其上分配引用。

Answer 5

int& a=f(3); -這樣做不好是要創建對臨時變量的引用。 在函數退出時，引用所引用的數據已清除，因此它現在是一個掛起的引用。

編譯器可能只處理int a = f(3); 如int a = 3; 在您概述的情況下，但是您永遠無法確定，因為最終這取決於特定的編譯器及其優化方式。