临时对象

C++临时对象与拷贝构造函数调用分析
最新推荐文章于 2024-10-24 17:30:21 发布
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#iostream #constructor #class #gcc

博客展示了一段C++代码，定义了Bar类，包含构造函数、拷贝构造函数和析构函数等。函数foo返回Bar类临时对象，在main函数中使用该临时对象。代码在VC和GCC中运行，未调用拷贝构造函数，并给出了具体输出结果。
临时对象
 
#include <iostream>
#include <cstring>
 
using namespace std;
 
class Bar {
public:
    Bar(const char* _name) {
        cout << "ctor" << endl;
        strcpy(name, _name);
    }
    Bar(const Bar& other) {
        cout << "cp ctor" << endl;
        strcpy(name, other.name);
    }
    virtual ~Bar() {
        cout << "dtor" << endl;
    }
 
    const char* getName() const{
        return name;
    }
 
    void setName(const char* _name) {
        strcpy(name, _name);
    }
   
    char name[256];
};
 
Bar foo() {
    return Bar("bar");
}
 
int main() {
    Bar bar(foo());
    cout << foo().getName() << endl;
    return 0;
}
 
在VC和GCC中都没有调用过 copy constructor
 
输出
ctor
ctor
bar
dtor
dtor
为什么可以返回临时对象？深入解析C++中的拷贝、移动与返回值优化
大四在找工作，如果公司有需要的可以联系我13086825462@163.com
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本文深入解析了C++中返回临时对象的底层机制。传统方式存在栈内存销毁或手动管理的问题，现代C++通过移动语义和返回值优化(RVO)实现高效安全的数据传递。关键点包括：1) 移动构造"窃取"资源，避免深拷贝；2) C++17强制拷贝省略，直接在调用位置构造对象；3) RAII机制确保资源安全转移。相比手动赋值，返回临时对象更简洁高效，符合现代C++编程范式。最佳实践是直接返回局部变量或临时对象，依赖编译器优化，避免显式拷贝或返回裸指针。
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在C++中，**临时对象（Temporary Object）**是指那些没有显式命名的、在表达式求值过程中自动创建并在使用后销毁的对象。它们通常由编译器隐式生成，生命周期短暂，仅存在于当前表达式的作用域内。 ### **临时对象的常见来源** 1. **函数返回的非引用类型对象** ```cpp std::string getName() { return "Alice"; } // 返回值是临时对象 std::string name = getName(); // 临时对象被拷贝或移动给name ``` 2. **类型转换（隐式或显式）** ```cpp int x = 10; double y = x + 5.5; // x被隐式转换为临时double对象 ``` 3. **构造对象但未命名（如直接初始化）** ```cpp std::vector<int> getVec() { return std::vector<int>{1, 2, 3}; } // 临时vector ``` 4. **算术或逻辑运算的中间结果** ```cpp int a = (x + y) * z; // (x + y) 产生临时int对象 ``` ### **临时对象的生命周期** - **默认情况**：临时对象的生命周期持续到**完整表达式结束**（即分号`;`）。 - **绑定到`const&`或`&&`时**：生命周期会**延长**至引用变量的作用域结束： ```cpp const std::string& tempRef = getName(); // 临时对象生命周期延长 std::string&& rvalRef = getName(); // 同样延长生命周期 ``` ### **优化：返回值优化（RVO/NRVO）** 现代编译器会优化临时对象的拷贝/移动操作： - **RVO (Return Value Optimization)**：直接构造返回值到目标位置，避免临时对象。 - **NRVO (Named Return Value Optimization)**：对命名局部变量做类似优化。 ```cpp std::string makeString() { std::string s = "Hello"; // NRVO可能直接构造到调用方 return s; } ``` ### **示例：Eigen中的临时对象** ```cpp Eigen::Vector3d vec = Eigen::Vector3d(1, 2, 3) + Eigen::Vector3d(4, 5, 6); // 两个临时Vector3d在加法后生成新临时对象，再拷贝/移动给vec ``` ### **关键点总结** - 临时对象是**右值（rvalue）**，可被移动（C++11起）。 - 避免不必要的临时对象可提升性能（如用`+=`替代`+`）。 - `const&`或`&&`可延长临时对象生命周期。
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