C ++函数如何返回大对象或结构？

Question

我在Computer Systems a programmer perspective中读到，当用汇编代码编程时，关于调用者 - 被调用者协议的约定规定函数的返回值应存储在eax（或类似函数）中{64}计算机中的rax寄存器。

我猜这是在C语言编程时“在幕后”自动发生的事情，这意味着C编译器“知道”使用eax寄存器来返回函数。

但是当返回的值是一个不适合32位eax或64位rax寄存器的大对象时，C ++会发生什么？显然你不能使用堆栈传递它，那么编译器如何处理大对象的按值返回操作？

别介意一个大对象，C编译器如何处理大结构的返回值？

是否将其保存在临时内存空间中并将其地址作为返回值返回？如果是这样，它必须预测在运行时对函数执行多少次调用，有时这是不可能的，不是吗？

Answer 1

  

显然你无法通过堆栈传递这个......

实际上，理论上每当调用一个函数并且它的堆栈框架被容纳时，它也为返回对象腾出空间。然后由调用函数确保将返回值复制到其自己的堆栈帧中的某个位置，以便它可以保留它。

这直接对应于它在C和C ++中的工作方式。您有一个return ...;语句，它将一些值复制到返回对象中。返回对象是一个临时对象，因此调用代码必须将其存储在某处，例如int value = foo();。

但是，几乎没有必要为备用值保留空间。相反，调用函数为它腾出空间，被调用函数将返回值直接放在那里。这正是return value optimization是什么以及副本省略代表什么。

Answer 2

  

显然你不能使用堆栈传递这个

你可以！诀窍是让调用者在堆栈上分配空间，然后让函数填充它。

本质上，该函数返回堆栈框架调用者部分的数据。

Answer 3

您应该想象函数的返回值会进入堆栈，就像局部变量一样。并且，与局部变量一样，这可以进行优化（并且有一些约定取决于规定明确定义的行为的体系结构），因此小的返回值会进入寄存器而不是堆栈。