C++函數(shù)返回值與拷貝

先來(lái)談?wù)剬?duì)C++中函數(shù)返回return的理解，自己本來(lái)在學(xué)Java，但是平時(shí)學(xué)校的項(xiàng)目是用的C++，所以在平時(shí)搬磚時(shí)經(jīng)常會(huì)有一些問(wèn)題，今天就來(lái)談?wù)勄岸螘r(shí)間注意到的一個(gè)很小的知識(shí)點(diǎn)，話不多說(shuō)，先上列子。

首先我們創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的Man類，實(shí)現(xiàn)它的無(wú)參構(gòu)造函數(shù)、有參構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)：

class Man
{
public:
	Man() {
		cout << "構(gòu)造" << endl;
		data = new int(0); }

	Man(const Man& m)
	{
		cout << "拷貝構(gòu)造" << endl;
		this->data = m.data;
	}
	
	~Man() 
	{ 
		cout << "析構(gòu)" << endl;
		delete data; 
	}
	
	int* data;
};

聲明一個(gè)get函數(shù)獲取一個(gè)Man的對(duì)象

Man get(Man& m)
{
	cout << "----" << endl;
	return m;
}

在main函數(shù)中執(zhí)行下列代碼

 void main()
{
		Man m, n;
		//cout << "before m=" << &m << "n=" << &n << endl;
		*m.data = 5;
		printf("m.data is %d\n", *m.data);
		n = get(m); 

		printf("m.data is %d\n", *m.data);
		printf("n.data is %d\n", *n.data);
	
	    system("pause");
	    }

你可以試著想一想三個(gè)printf的輸出結(jié)果分別是多少

執(zhí)行結(jié)果如下圖所示：

在輸出結(jié)果里我們可以清楚的看到，Man m, n; 創(chuàng)建了m，n兩個(gè)對(duì)象，調(diào)用了構(gòu)造函數(shù)，對(duì)m對(duì)象中的data賦值，然后我們調(diào)用get(Man& man) 函數(shù)，注意這里函數(shù)參數(shù)是引用類型，因此傳入的對(duì)象是m對(duì)象本身，這里我們要區(qū)別get(Man man) 兩種函數(shù)參數(shù)類型的區(qū)別，我稍后再提。get(Man& man) 函數(shù)調(diào)用完畢后，返回對(duì)象m。

按照我們過(guò)去的分析會(huì)認(rèn)為對(duì)象n等于get函數(shù)返回的m對(duì)象 （n=m） （注意這里等號(hào)=被重載過(guò)），m對(duì)象中的int* data 成員值直接賦值給了n對(duì)象中的data成員，輸出時(shí)照理說(shuō)m和n的data值都應(yīng)該等于5的，但是：

為什么這里輸出結(jié)果卻表明這個(gè)data指針指向的空間被銷毀了？

為什么get函數(shù)執(zhí)行里會(huì)多出了拷貝構(gòu)造和析構(gòu)這兩個(gè)過(guò)程呢？

如果我們返回值為Man&會(huì)有什么區(qū)別變化呢？

這里我們做一個(gè)對(duì)比，填加一個(gè)getR函數(shù)，返回值為Man& 引用類型：

Man& getR(Man& m)
{?
? ? cout << "----" << endl;
?? ?return m;
}

接下來(lái)我們調(diào)用getR這個(gè)函數(shù)看一看輸出結(jié)果：

void main()
{
?? ??? ?Man m, n;
?? ??? ?*m.data = 5;
?? ??? ?printf("m.data is %d\n", *m.data);
?? ??? ?n = getR(m);
?? ??? ?
?? ??? ?printf("m.data is %d\n", *m.data);
?? ??? ?printf("n.data is %d\n", *n.data);
?? ??? ?
?? ? ? ?system("pause");
?? ? ? ?}

執(zhí)行結(jié)果如下圖所示： 

執(zhí)行結(jié)果如下圖所示：

可以看到，當(dāng)我們返回的是m對(duì)象的的引用時(shí)，getR 函數(shù)執(zhí)行時(shí)沒(méi)有調(diào)用拷貝構(gòu)造和析構(gòu)函數(shù)

這里我解釋一下返回值不是引用的情況時(shí)整個(gè)函數(shù)執(zhí)行的過(guò)程

（個(gè)人拙劣的理解）

我們?cè)倩氐絞et這個(gè)函數(shù)：

Man get(Man& m)
{
	cout << "----" << endl;
	return m;
}

首先函數(shù)參數(shù)傳入m這個(gè)對(duì)象的引用我們毋庸置疑，關(guān)鍵就在return這里。

我們捋一捋函數(shù)從開始到結(jié)束這個(gè)過(guò)程，隨著Main函數(shù)調(diào)用get函數(shù)，get函數(shù)入棧，同時(shí)get方法對(duì)應(yīng)的棧幀（儲(chǔ)存函數(shù)局部變量、返回地址等信息）也入棧，這里的局部變量也就是m對(duì)象的引用。

當(dāng)我們r(jià)eturn這個(gè)m對(duì)象時(shí)，會(huì)在內(nèi)存中創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)的Man temp對(duì)象，同時(shí)這個(gè)temp對(duì)象調(diào)用其拷貝構(gòu)造函數(shù)，也就是Man temp(m) 。

完成temp對(duì)象的創(chuàng)建后，get函數(shù)出棧，對(duì)應(yīng)的棧區(qū)內(nèi)容被銷毀，這時(shí)系統(tǒng)會(huì)調(diào)用m對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)，注意這里有一個(gè)陷阱！?。?！

由于m對(duì)象是在main方法下的棧區(qū)創(chuàng)建的，因此get方法出棧后，系統(tǒng)調(diào)用m析構(gòu)函數(shù)并沒(méi)有真正把m對(duì)象在棧區(qū)銷毀（因?yàn)樗揪筒皇窃趃et方法的棧區(qū)上），調(diào)用析構(gòu)函數(shù)僅僅是將data指針?biāo)赶虻膬?nèi)存空間被銷毀了（delete data;），這也解釋了為什么m.data的值為-572662307。

當(dāng)main方法執(zhí)行完畢后，m對(duì)象才會(huì)調(diào)用析構(gòu)函數(shù)真正被銷毀，當(dāng)然，這也會(huì)帶來(lái)另一個(gè)問(wèn)題，data指向的內(nèi)存區(qū)被執(zhí)行了兩次delete，運(yùn)行結(jié)束后你也就會(huì)發(fā)現(xiàn)還會(huì)有一個(gè)**“析構(gòu)”**和一個(gè)內(nèi)存問(wèn)題報(bào)錯(cuò)。

回到我們返回的值上：

n = get(m); 

這里實(shí)際上可以理解成

Man temp(m);
n=temp；

當(dāng)然由于get函數(shù)的退出調(diào)用析構(gòu)函數(shù)時(shí)，data指針指向的內(nèi)存區(qū)域數(shù)據(jù)已經(jīng)被銷毀，自然n和m得到的值是一個(gè)錯(cuò)誤值了。

總結(jié)

對(duì)于函數(shù)返回值類型為非引用類型（當(dāng)然引用類型也可以理解為Man& temp=m），都是會(huì)在內(nèi)存中創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)變量，將返回值拷貝到臨時(shí)變量中，而返回值是作為函數(shù)調(diào)用棧區(qū)中的局部變量，隨著函數(shù)的返回，棧區(qū)的銷毀，而被銷毀。

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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