C++中函数返回值是一个对象时的问题

问题描述

在C++程序中，一个函数返回值是一个对象时，返回的是函数内部的局部变量本身，
还是会产生一个中间对象（匿名对象）呢？

经过测试，在win平台和Linux平台效果不同

代码如下

//
// Created by YANHAI on 2019/5/28.
//
#include <iostream>
using namespace std;

class Test {
public:
    Test(const char *name)
    {
        this->name = name;
        printf("%s: 执行了构造函数, 我的地址是 %p\n", name, this);
    }

    Test(const Test &obj)
    {
        this->name = obj.name;
        printf("%s: 执行了拷贝构造函数，我的地址是 %p，拷贝来自%s %p\n",
               name.c_str(), this, obj.name.c_str(), &obj);
    }

    ~Test()
    {
        printf("%s: 执行了析构函数, 我的地址是 %p\n", name.c_str(), this);
    }

public:
    string name;
};

Test fun()
{
    Test t("我是在fun函数中创建的");
    printf("in fun: %p\n", &t);
    return t;
}

void test1()
{
    // 这里t1对象就是fun函数里面创建的？
    cout << "fun start.." << endl;
    Test t1 = fun();
    cout << "fun end.." << endl;
    t1.name = "我是在test函数中被创建的";
    printf("我是在test函数中被创建的对象，我的地址是: %p\n", &t1);
}

int main()
{
    cout << "--------test1 start ...-----" << endl;
    test1();
    cout << "--------test1 end ...-----" << endl;
    return 0;
}

测试过程

在win平台

使用VS2019编译并运行

运行结果：

--------test1 start ...-----
fun start..
我是在fun函数中创建的: 执行了构造函数, 我的地址是 010FFAC4
in fun: 010FFAC4
我是在fun函数中创建的: 执行了拷贝构造函数，我的地址是 010FFBD4，拷贝来自我是在fun函数中创建的 010FFAC4
我是在fun函数中创建的: 执行了析构函数, 我的地址是 010FFAC4
fun end..
我是在test函数中被创建的对象，我的地址是: 010FFBD4
我是在test函数中被创建的: 执行了析构函数, 我的地址是 010FFBD4
--------test1 end ...-----

过程解释:

1. 在fun函数中，t对象被创建，执行t对象的构造函数（t对象地址为 010FFAC4）
2. 在fun函数执行return时，会产生一个匿名对象，会执行匿名对象的拷贝构造函数，相当于执行了 Test tmp = t; （匿名对象tmp地址为010FFBD4）
3. fun函数执行结束，局部变量对象t被释放，执行t对象的析构函数，fun函数将匿名对象（tmp）返回（返回的是010FFBD4地址的匿名对象）
4. 在test1函数中，t1对象被创建时 使用了fun函数的返回值，故匿名对象tmp直接变为t1对象（而不是执行拷贝构造函数给t1，就比如执行了Test t1 = Test("xx");）（t1对象的地址即为匿名对象地址 010FFBD4）
5. test1函数执行完毕后，t1对象被释放，执行t1的析构函数

在linux平台

使用g++编译

运行结果：

--------test1 start ...-----
fun start..
我是在fun函数中创建的: 执行了构造函数, 我的地址是 0x7ffe5a2488c0
in fun: 0x7ffe5a2488c0
fun end..
我是在test函数中被创建的对象，我的地址是: 0x7ffe5a2488c0
我是在test函数中被创建的: 执行了析构函数, 我的地址是 0x7ffe5a2488c0
--------test1 end ...-----

过程解释：

1. 在fun函数中，t对象被创建，执行t对象的构造函数（t对象地址为 0x7ffe5a2488c0）
2. 在fun函数结束时，并没有产生匿名对象，而是将t对象返回（返回的是0x7ffe5a2488c0地址的对象t）
3. 在test1函数中，t1对象被创建时 使用了fun函数的返回值，故返回对象t直接变为t1对象（而不是执行拷贝构造函数给t1，就比如执行了Test t1 = Test("xx");）（t1对象的地址即为t对象地址 0x7ffe5a2488c0）
4. test1函数执行完毕后，t1对象被释放，执行t1的析构函数

结论

1. 在linux平台上，少产生了一个匿名对象，提高了执行效率
2. 原本仅在fun函数内有效（局部变量生存周期）的t对象，由于被返回，在test1函数中仍然有效