C++疑问？关于copy constructor？

lc1999

1. #include <iostream>;
   
2. using namespace std;
   
3. 
   
4. class X {
   
5. public:
   
6.   X()         throw();
   
7.   X(const X&) throw();
   
8. };
   
9. 
   
10. X::X()         throw() { cout << "default constructor\n"; }
    
11. X::X(const X&) throw() { cout << "copy constructor\n";    }
    
12. 
    
13. X userCode(X b) throw()                     
    
14. {
    
15.   X c = b;                                       
    
16.   return c;
    
17. }                                                   
    
18. 
    
19. int main()
    
20. {
    
21.   X a;
    
22.   cout << "calling userCode()\n";
    
23.   X d = userCode(a);
    
24.   cout << "back in main()\n";
    
25. }
    
26. 
    

复制代码

以上代码，书上的输出如下：

default constructor
calling userCode()
copy constructor
copy constructor
copy constructor
back in main()


我在windows下用g＋＋，输出如下：

default constructor
calling userCode()
copy constructor
copy constructor
back in main()

少了一次copy  constructor调用。
我发现是这个语句 X d = userCode(a);没有调用copy constructor。



难道是书上错了？Addison.Wesley.Cpp.FAQs.2nd.Edition


谢谢！

gooderfeng

如果是看程序，应该是调用3次
main（）中1次（不算函数调用）
userCode调用两次。

whyglinux

编译器的优化所致。

如果没有任何优化，拷贝构造函数应该被调用 4 次：

• 函数实参 a 和虚参 b 结合时
• 函数内 c 创建并用 b 来初始化时
• 函数返回时创建临时对象并用 c 来初始化时
• 对象 d 创建并用函数返回的临时对象初始化时
  

一般的编译器都可以做到返回值优化（Return Value Optimization, RVO），即直接把返回值建立在函数返回值要初始化或者赋值的对象上（上例中的对象 d）。这个优化的目的是消除函数返回时的临时对象的创建以及拷贝。这样优化之后上面的程序就只有 3 次拷贝了（上表中的 3 被省略，d 变为由 c 直接初始化拷贝），也就是上面书上给出的结果。

在此基础上编译器还可以进行进一步的优化：有名返回值优化（Named Return Value Optimization, NRVO）。NRVO　指的是：如果函数中 return 的对象是一个局部变量且为非 const 或 volatile，编译器可以把这个局部变量（上例中的对象 c）直接建立在函数返回值要初始化或者赋值的对象上（上例中的对象 d）。这样优化之后就只有 2 次对象拷贝操作了（上表中的 3、4 被省略）。

至于这种优化为什么叫“有名”返回值优化，那是因为它优化的对象是函数返回的局部变量，而这个局部变量是有名子的（Named）。与之对应，上面提到的 RVO 是对函数返回临时对象的优化，而这个临时对象是一个无名对象。

wys0436

强!顶!

mik

根据C++ 标准,上是对的:
default constructor    // 定义变量 X a;
calling userCode()     
copy constructor       // 传递参数,调用 copy constructor;
copy constructor      // 初始化 X c = b;
copy constructor       // 返回参数.
back in main()

但是在具体编译器实现上, 会有所不同.
大多数编译器,会实现一种 NRV 优化.
(1) 未优化时,可能转化为:
X __temp0;
__temp0.X::X(b);             // call copy constructor

void UserCode(X& __result)
{
       X __temp1;
       __temp1.X::X(temp0);     // call copy constructor
      
       __result.X::X(__temp1);  // call copy constructor
      
      return;
}



(2) NRV优化, 可能会被转化为以下C++伪代码

X __temp0;
__temp0.X::X(b);                // 调用一次 copy constructor

void UserCode(X& __result)
{
        __result.X::X(_temp0);  // 对返回值调用 copy constructor
        return;
}


(3) 对于以上例子,更高明的编译甚至可以这样, 转化 C++ 伪代码

X __result;
__result.X::X(b);        // only one copy constructor

void UserCode(void)
{
          return;
}