Question

我想测试当函数的返回值是一个对象时C ++的行为。我做了一个小例子来观察分配了多少字节，并确定编译器是否复制了对象（比如当对象作为参数传递时）或者返回某种引用。

然而，我无法运行这个非常简单的程序而且我不知道为什么。错误说：“调试断言失败！表达式：BLOCK_TYPE_IS_INVALID”在某些dbgdel.cpp文件中。 Project是一个win32控制台应用程序。但我很确定这段代码有问题。

class Ctest1
{
public:
   Ctest1(void);
   ~Ctest1(void);

   char* classSpace;
};

Ctest1::Ctest1(void)
{
   classSpace = new char[100];
}

Ctest1::~Ctest1(void)
{
   delete [] classSpace;
}

Ctest1 Function(Ctest1* cPtr){
   return *cPtr;    
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
   Ctest1* cPtr;

   cPtr=new Ctest1();


   for(int i=1;i<10;i++)
      *cPtr = Function(cPtr);


   delete cPtr;

   return 0;
   }

Answer 1

您违反了Rule of Three。

具体来说，当您返回一个对象时，会复制，然后销毁它。所以，你有一系列事件，比如

Ctest1::Ctest1(void);
Ctest1::Ctest1(const Ctest1&);
Ctest1::~Ctest1();
Ctest1::~Ctest1();

即创建了两个对象：原始对象构造，后跟隐式复制构造函数。然后删除这两个对象。

由于这两个对象都包含相同的指针，因此您最终会在同一个值上调用delete两次。的 BOOM

<小时/> 额外信用：当我调查诸如“我想知道如何制作副本”之类的问题时，我将print语句放在有趣的类方法中，如下所示：

#include <iostream> int serial_source = 0; class Ctest1 { #define X(s) (std::cout << s << ": " << serial << "\n") const int serial; public: Ctest1(void) : serial(serial_source++) { X("Ctest1::Ctest1(void)"); } ~Ctest1(void) { X("Ctest1::~Ctest1()"); } Ctest1(const Ctest1& other) : serial(serial_source++) { X("Ctest1::Ctest1(const Ctest1&)"); std::cout << " Copied from " << other.serial << "\n"; } void operator=(const Ctest1& other) { X("operator="); std::cout << " Assigning from " << other.serial << "\n"; } #undef X }; Ctest1 Function(Ctest1* cPtr){ return *cPtr; } int main() { Ctest1* cPtr; cPtr=new Ctest1(); for(int i=1;i<10;i++) *cPtr = Function(cPtr); delete cPtr; return 0; }

Answer 2

正如Rob所说，你还没有创建C ++使用的所有三个构造函数/赋值运算符。他提到的三条规则的含义是，如果你宣布一个析构函数，复制构造函数或赋值运算符（operator=()），你需要使用这三个。

如果您不创建这些函数，编译器将为您创建自己的版本。但是，编译器复制构造函数和赋值运算符仅从原始对象执行元素的浅复制。这意味着，作为返回值创建的复制对象，然后复制到main()中的对象中的指针指向与您创建的第一个对象相同的地址。因此，当销毁该原始对象以便为复制的对象腾出空间时，将释放堆上的classSpace数组，从而导致复制的对象的指针失效。

Answer 3

获得（最终）你最初打算询问的内容，简短的回答是它很少出现问题。该标准包含一个子句，专门免除编译器必须在返回值上实际使用复制构造函数，即使复制构造函数具有副作用，因此差异在外部可见。

根据您是返回变量还是仅返回值，这称为返回值优化（NRVO）或返回值优化（RVO）。最合理的现代编译器实现了两者（有些，例如g ++甚至在关闭优化时也会这样做）。

为了避免复制返回值，编译器所做的是将副本作为隐藏参数的地址传递给函数。然后该函数在该位置构造其返回值，因此在函数返回后，该值已经存在而没有被复制。

这很常见，而且运作良好，几年前Dave Abrahams（C ++标准委员会成员）写了一篇article，表明在现代编译器中，人们试图避免“额外复制”实际产生代码比你编写简单明了的代码要慢。

Answer 4

如果您想查看对象副本的制作时间，请执行以下操作：

struct Foo {
    Foo() { std::cout << "default ctor\n"; }
    Foo(Foo const &) { std::cout << "copy ctor\n"; }
    Foo(Foo &&) { std::cout << "move ctor\n"; }
    Foo &operator=(Foo const &) { std::cout << "copy assign\n"; return *this; }
    Foo &operator=(Foo &&) { std::cout << "move assign\n"; return *this; }
    ~Foo() { std::cout << "dtor\n"; }
};

Foo Function(Foo* f){
   return *f;    
}

int main(int argc,const char *argv[])
{
   Foo* f=new Foo;

   for(int i=1;i<10;i++)
      *f = Function(f);

   delete f;
}

C ++对象作为返回值：复制还是引用？

4 个答案: