Question

我有以下c ++程序，其中函数返回对局部变量的引用。你能否一步一步地向我展示堆栈究竟发生了什么？

#include<stdio.h>

double& init_pi()
{
    double pi = 3.14;
    return pi;
}

double circumference(double r, double& pi)
{
    printf("%lf\n", pi);
    return 2*r*pi;
}

int main()
{
    printf("%lf\n,", circumference(2, init_pi()));
    return 0;
}

感谢您的回答。

Answer 1

与流行的看法相反，c ++标准从未提到过堆栈的概念。（除了std :: stack类模板，这不是你的意思）。

标准涉及功能，控制流，本地对象，堆对象和静态对象。

完全有可能为没有堆栈的架构编写一个c ++编译器（当我十几岁的时候我会注意旧的TMS 9900系列芯片）。

你的问题可能会更好：

当使用X编译器编译时，如果使用Z架构的Y选项，堆栈如何在此c ++程序中逐步更改？

答案仅在您的调试器或汇编程序列表中（对于gcc，使用-S选项进行编译）

事实上，如果你在优化的情况下编译这个程序，根本就没有堆栈移动。整个流程将被内联。

例如，带-O2的gcc 5.3产生以下代码（见下文）

请注意，因为您通过返回对局部变量的引用来引入未定义的行为，所以允许编译器执行它喜欢的任何操作。在这种情况下，它决定你的程序什么都不做。 main只返回零。

汇编程序输出：

init_pi():
        xorl    %eax, %eax
        ret
.LC1:
        .string "%lf\n"
circumference(double, double&):
        pushq   %rbx
        movl    $1, %eax
        movq    %rdi, %rbx
        subq    $16, %rsp
        movsd   %xmm0, 8(%rsp)
        movsd   (%rdi), %xmm0
        movl    $.LC1, %edi
        call    printf
        movsd   8(%rsp), %xmm1
        movsd   (%rbx), %xmm0
        addq    $16, %rsp
        addsd   %xmm1, %xmm1
        popq    %rbx
        mulsd   %xmm1, %xmm0
        ret
main:
        movsd   0, %xmm0
        ud2

编译器警告：

/tmp/gcc-explorer-compiler11636-75-1libuwy/example.cpp: In function 'double& init_pi()':
5 : warning: reference to local variable 'pi' returned [-Wreturn-local-addr]
double pi = 3.14;
^
Compiled ok

如果我们修正警告和后续错误，我们就会得到：

init_pi():
        movsd   .LC0(%rip), %xmm0
        ret
.LC2:
        .string "%lf\n"
circumference(double, double):
        subq    $24, %rsp
        movl    $.LC2, %edi
        movl    $1, %eax
        movsd   %xmm0, 8(%rsp)
        movapd  %xmm1, %xmm0
        movsd   %xmm1, (%rsp)
        call    printf
        movsd   8(%rsp), %xmm2
        movsd   (%rsp), %xmm1
        addq    $24, %rsp
        addsd   %xmm2, %xmm2
        movapd  %xmm2, %xmm0
        mulsd   %xmm1, %xmm0
        ret
.LC5:
        .string "%lf\n,"
main:
        subq    $8, %rsp
        movl    $.LC2, %edi
        movl    $1, %eax
        movsd   .LC0(%rip), %xmm0
        call    printf
        movsd   .LC4(%rip), %xmm0
        movl    $.LC5, %edi
        movl    $1, %eax
        call    printf
        xorl    %eax, %eax
        addq    $8, %rsp
        ret
.LC0:
        .long   1374389535
        .long   1074339512
.LC4:
        .long   1374389535
        .long   1076436664

同样，您会看到main已完全内联。没有任何堆栈使用（除了在调用printf期间）

堆栈如何在此c ++程序中逐步更改？

1 个答案: