Question

我正在尝试确定C ++函数返回具有构造函数和析构函数的对象是否安全。我对标准的理解是它应该是可能的，但我用简单的例子进行的测试表明它可能有问题。例如，以下程序：

#include <iostream>
using namespace std;

struct My
{  My() { cout << "My constructor " << endl; }
  ~My() { cout << "My destructor " << endl; }
};
My function() { My my; cout << "My function" << endl; return my; }

int main()
{ My my = function();
  return 0;
}

给出输出：

My constructor
My function
My destructor
My destructor

在MSVC ++上编译时，但使用gcc编译时会得到以下输出：

My constructor
My function
My destructor

这是“未定义行为”的情况，还是其中一个编译器没有以标准方式运行？如果是后者，哪个？ gcc输出更接近我的预期。

到目前为止，我一直在设计我的类，假设对于每个构造函数调用，最多只有一个析构函数调用，但是这个例子似乎表明这个假设并不总是成立，并且可以依赖于编译器。标准中是否有任何内容指定此处应该发生什么，或者最好避免函数返回非平凡对象？如果这个问题重复，请道歉。

Answer 1

在这两种情况下，编译器都会为您生成一个复制构造函数，它没有输出，因此您不知道它是否被调用：See this question.

在第一种情况下，使用编译器生成的复制构造函数，它与第二个析构函数调用匹配。行return my;调用复制构造函数，为其提供用于构造返回值的变量my。这不会产生任何输出。

my然后被销毁。函数调用完成后，返回值将在行{ function();的末尾被销毁。

在第二种情况下，返回的副本完全为elided（允许编译器执行此操作作为优化）。您只有一个My实例。（是的，即使它改变了程序的可观察行为，也允许这样做！）

这些都没关系。虽然作为一般规则，如果你定义自己的构造函数和析构函数，你还应该定义自己的复制构造函数（和赋值运算符，如果你有c ++ 11，可能会移动构造函数和移动赋值）。

尝试添加自己的复制构造函数，看看你得到了什么。像

这样的东西

My (const My& otherMy) { cout << "My copy constructor\n"; }

Answer 2

问题是您的班级My违反了Rule of Three;如果你编写一个自定义析构函数，那么你也应该编写一个自定义复制构造函数（和复制赋值运算符，但这里不相关）。

使用：

struct My
{  My() { cout << "My constructor " << endl; }
   My(const My &) { cout << "My copy constructor " << endl; }
  ~My() { cout << "My destructor " << endl; }
};

MSVC的输出是：

My constructor
My function
My copy constructor
My destructor
My destructor

如您所见，（复制）构造函数与析构函数正确匹配。

gcc下的输出没有变化，因为gcc正在执行标准所允许的复制省略（但不是必需的）。

Answer 3

你在这里缺少两件事：复制构造函数和NRVO。

使用MSVC ++看到的行为是“正常”行为;创建my并运行函数的其余部分;然后，在返回时，会创建对象的副本。本地my对象被销毁，副本返回给调用者，调用者只丢弃它，导致其被破坏。

为什么你似乎缺少构造函数调用？因为编译器自动生成了一个复制构造函数，它被调用但不打印任何东西。如果您添加了自己的复制构造函数：

My(const My& Right) { cout << "My copy constructor " << endl; }

你会看到

My constructor      <----+
My function              |      this is the local "my" object
My copy constructor   <--|--+
My destructor       <----+  |   this is the return value
My destructor         <-----+

所以重点是：不是对构造函数的析构函数有更多的调用，只是你没有看到对 copy 构造函数的调用。

在gcc输出中，您也看到了应用NRVO。

NRVO（命名为Return Value Optimization）是允许编译器执行改变程序可见行为的优化的少数情况之一。实际上，允许编译器将副本删除到临时返回值，并直接构造返回的对象，从而删除临时副本。

因此，不会创建副本，my实际上与返回的对象相同。

My constructor  <-- called at the beginning of f
My function    
My destructor   <-- called after f is terminated, since
                    the caller discarded the return value of f

C ++函数可以使用构造函数和析构函数返回一个对象

3 个答案: