C++愤恨者札记2——函数返回值为类对象
为避免冗余代码,程序使用Release配置编译,但要把/Od选项打上,否则编译器优化,会使用代码很难懂。
当函数返回值是基本的数据类型(如,int,char)时,会把返回结果放在eax上,这样函数调用者就可以通过eax获得函数返回结果了。但如果返回值是一个类对象呢?eax根本不够用了。
实验源码:
class Node
{
public:
Node(){}
//Node(Node& n){}
int data1;
int data2;
int data3;
};
Node Fn()
{
Node n;
n.data1 = 100;
return n;
}
void main()
{
Fn();
}
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调用者处理过程。main将会在栈上为Fn分配临时空间,大小为其返回对象尺寸,代码没有优化的前提下,Fn出现一次会分配一份,出现两次则两份,依此类推。可以把"Fn ();"复制几次试试。调用Fn时,为Fn分配的临时空间的地址将压栈,Fn内部将使用这个地址来存放返回结果。
hello!main:
012a1040 55 push ebp
012a1041 8bec mov ebp,esp
012a1043 83ec0c sub esp,0Ch ;开辟临时空间,sizeof(Node)大小就是12,即0CH
012a1046 8d45f4 lea eax,[ebp-0Ch]
012a1049 50 push eax ;压入临时空间地址
012a104a e8c1ffffff call hello!Fn (012a1010)
012a104f 83c404 add esp,4
012a1052 33c0 xor eax,eax
012a1054 8be5 mov esp,ebp
012a1056 5d pop ebp
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无拷贝构造函数的情况下,Fn的反汇编结果。Fn会把结果拷贝到临时空间中去,而这个临时空间的地址在main调用Fn时,已经压入栈了。
hello!Fn [e:\hello\hello\hello.cpp @ 29]:
29 012a1010 55 push ebp
29 012a1011 8bec mov ebp,esp
29 012a1013 83ec0c sub esp,0Ch ;分配内存
30 012a1016 8d4df4 lea ecx,[ebp-0Ch] ;无参构造函数的this指针
30 012a1019 e8e2ffffff call hello!Node::Node (012a1000) ;无参构造函数调用
31 012a101e c745f464000000 mov dword ptr [ebp-0Ch],64h ;n.data1 = 100;
33 012a1025 8b4508 mov eax,dword ptr [ebp+8] ;调用Fn时压入的临时空间地址
33 012a1028 8b4df4 mov ecx,dword ptr [ebp-0Ch] ;复制第一个成员data1
33 012a102b 8908 mov dword ptr [eax],ecx
33 012a102d 8b55f8 mov edx,dword ptr [ebp-8] ;复制第二个成员data2
33 012a1030 895004 mov dword ptr [eax+4],edx
33 012a1033 8b4dfc mov ecx,dword ptr [ebp-4] ;复制data3,如果成员很多
33 012a1036 894808 mov dword ptr [eax+8],ecx ;则会使用rep movs来复制
33 012a1039 8b4508 mov eax,dword ptr [ebp+8]
34 012a103c 8be5 mov esp,ebp
34 012a103e 5d pop ebp
34 012a103f c3 ret
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加上拷贝构造函数后(去掉注释后),Fn把复制工作交给拷贝构造函数去做,临时空间地址也交给它。所以被调用的拷贝构造函数将影响到main中分配的临时空间,从而实现了数据的传递,即类对象的返回。
hello!Fn:
01381020 55 push ebp
01381021 8bec mov ebp,esp
01381023 83ec0c sub esp,0Ch ;分配内存
01381026 8d4df4 lea ecx,[ebp-0Ch]
01381029 e8d2ffffff call hello!Node::Node (01381000) ;构造函数
0138102e c745f464000000 mov dword ptr [ebp-0Ch],64h ;n.data1 = 100;
01381035 8d45f4 lea eax,[ebp-0Ch]
01381038 50 push eax
01381039 8b4d08 mov ecx,dword ptr [ebp+8] ;临时空间地址,作为this指针
0138103c e8cfffffff call hello!Node::Node (01381010) ;调用拷贝构造函数
01381041 8b4508 mov eax,dword ptr [ebp+8]
01381044 8be5 mov esp,ebp
01381046 5d pop ebp
01381047 c3 ret