C++引用不能绑定到临时数据

最新推荐文章于 2023-08-18 20:27:05 发布

luoganttcc

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分类专栏： c++ 文章标签： c++ 开发语言后端

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本文探讨了C++中指针的工作原理，强调指针只能指向内存中的数据。内容涵盖指针如何与内存中的变量、对象、表达式结果等交互，以及为什么某些临时数据可能存储在寄存器中，导致无法通过指针获取其地址。文章通过示例代码说明了表达式结果可能存放于寄存器的情况，阐述了哪些类型的数据通常会被放到寄存器中以提高效率。

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我们知道，指针就是数据或代码在内存中的地址，指针变量指向的就是内存中的数据或代码。这里有一个关键词需要强调，就是内存，指针只能指向内存，不能指向寄存器或者硬盘，因为寄存器和硬盘没法寻址。

其实 C++ 代码中的大部分内容都是放在内存中的，例如定义的变量、创建的对象、字符串常量、函数形参、函数体本身、new或malloc()分配的内存等，这些内容都可以用&来获取地址，进而用指针指向它们。除此之外，还有一些我们平时不太留意的临时数据，例如表达式的结果、函数的返回值等，它们可能会放在内存中，也可能会放在寄存器中。一旦它们被放到了寄存器中，就没法用&获取它们的地址了，也就没法用指针指向它们了。

下面的代码演示了表达式所产生的临时结果：
这些表达式的结果都会被放到寄存器中，尝试用&获取它们的地址都是错误的。

int n = 100, m = 200;
int *p1 = &(m + n);    //m + n 的结果为 300
int *p2 = &(n + 100);  //n + 100 的结果为 200
bool *p4 = &(m < n);   //m < n 的结果为 false

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int n = 100, m = 200;
    int *p1 = &(m);
    return 0;
}

什么样的临时数据会放到寄存器中

寄存器离 CPU 近，并且速度比内存快，将临时数据放到寄存器是为了加快程序运行。但是寄存器的数量是非常有限的，容纳不下较大的数据，所以只能将较小的临时数据放在寄存器中。int、double、bool、char 等基本类型的数据往往不超过 8 个字节，用一两个寄存器就能存储，所以这些类型的临时数据通常会放到寄存器中；而对象、结构体变量是自定义类型的数据，大小不可预测，所以这些类型的临时数据通常会放到内存中。