函数返回值传递
函数返回值传递
函数返回值的传递,如果小于4个字节,一般直接使用寄存器eax存储,如果5~8个字节,采用eax和edx联合返回。重点在于结构体等超过8字节的返回类型,下列是具体步骤:
- 首先main函数在栈上额外开辟了一片空间,并将这块空间的一部分作为传递返回值的临时对象,这里称为temp
- 将temp对象的地址作为隐藏参数传递给return_test函数
- return_test函数将数据拷贝给temp对象,并将temp对象的地址用eax传出
- return_test返回之后,main函数将eax指向的temp对象的内容拷贝给n
所以如果返回值的尺寸太大,c语言在函数返回时会使用一个临时的栈上内存作为中转,结果返回值对象会被拷贝两次。因此不到万不得已,不要轻易返回大尺寸的对象。
C++中的返回值优化
#include <iostream>
using namespace std;
class CppObj {
public:
CppObj() { cout << "ctor\n"; }
CppObj(const CppObj& c) { cout << "copy ctor\n"; }
CppObj& operator=(const CppObj& chs) {
cout << "operator=\n";
return *this;
}
~CppObj() { cout << "dtor\n"; }
};
CppObj returnTest() {
CppObj b;
cout << "before return\n";
return b;
}
int main() {
CppObj n;
n = returnTest();
return 0;
}
如上代码,按道理来说输出应该为:
ctor
ctor
before return
copy ctor
dtor
operator=
dtor
dtor
但实际上的输出为:
ctor
ctor
before return
operator=
dtor
dtor
按照道理来说,return_test()返回CppObj为临时对象,应该先调用CppObj类的复制构造函数,然后对b调用析构函数,但最终着两步是不存在的,这其实就牵涉到C++的编译器优化——返回值优化(RVO)与具命返回值优化(NRVO):
返回值优化(RVO)
CppObj returnTest(){
return CppObj();
}
这种场合下,这个临时对象会消耗一个构造函数的调用、一个复制构造函数的调用以及一个析构函数的调用的代价,通过返回值优化,可以将后两步省略,只会消耗一个构造函数的成本。
具体的方式是编译器通过直接传递n = returnTest()中的n的引用,利用n取代returnTest()中的匿名对象
具命返回值优化(NRVO)
CppObj returnTest() {
CppObj b;
cout << "before return\n";
return b;
}
对于按值返回“具名对象”(就是有名字的变量)时的优化手段,其实道理是一样的,但由于返回的值是具名变量,情况会复杂很多,所以,能执行优化的条件更苛刻。
具体的细节部分看这个博客