g ++中奇怪的C ++构造函数/复制构造函数问题

Question

#include <iostream>
using namespace std;

class X {
        public:
                X() {
                        cout<<"Cons"<<endl;
                }
                X(const X& x){
                        cout<<"Copy"<<endl;
                }
                void operator=(const X& x){
                        cout<<"Assignment called";
                }
};

X& fun() {
        X s;
        return s;
}

int main(){
        X s = fun();
        return 0;
}

此代码也会调用复制构造函数。为什么这样做？我记得第一次运行这个程序时，它会出现故障。但过了一段时间，它开始称这个副本为缺点。现在工作!!奇怪的。

但如果我替换，fun（）如下：

X fun() {
        X s;
        return s;
}

然后复制缺点。不叫。我以为复制缺点。在这种情况下会被调用。但正如@ flyfishr64所指出的，RVO正在这里发挥作用。但它仍然没有解释我返回参考的情况。我认为它应该始终是段错误。

有任何解释吗？

Answer 1

扩展@ flyfishr64的答案

这里调用了复制构造函数，因为：

X s = fun();

是初始化。您正在使用fun（）来构造对象，而不是调用默认构造函数。它相当于：

X s(fun());

“缺点”你看到打印出来的是fun（）中的实例。请参阅此文章： C ++中的赋值运算符了解更多信息。

Answer 2

这将返回对堆栈上的对象的引用，该对象在方法返回后不存在 - 堆栈未展开，内存仍在那里，但您不应该使用它

X& fun() {
        X s;
        return s;
}

当您将其更改为：

X fun() {
        X s;
        return s;
}

您现在正在返回副本。如果编译器足够聪明，它可能会这样做：

X fun() {
    return X();
}

在这种情况下， X 直接在调用者堆栈中分配，因此不需要复制。

如果是否发生段错误取决于您是否访问了无效内存。

在您的示例中，您不会访问结构中的任何值。要查看segfault，首先保留一个您使用 fun（）返回的引用，将一些变量添加到结构 X 中，并在从 fun（）返回后调用另一种在堆栈内部分配内存的方法（这应该覆盖 fun 中 X 使用的原始内存）并在堆栈上存储一些值（最好是0）。在第二个方法返回之后，尝试使用从 fun 返回的原始引用打印 X 中的值...

Answer 3

在此代码中：

X fun() {
        X s;
        return s;
}

由于返回值优化允许编译器绕过创建局部变量's'并直接在返回的变量中构造X，因此不会调用复制构造函数。

您可以在此处了解有关RVO的更多信息

Answer 4

当你返回对这样的局部变量的引用时，你正在调用未完成的行为。

在这种情况下它恰好起作用，因为 class X 的所有函数都没有实际使用 this 指针，所以它不再有效并不重要。