有人可以解释这个 C++ 程序的输出吗?

Can someone explain the output of this c++ program?

为什么输出 foo3 等于 3 ? 我建议,当调用 bar(foo1) 时,函数 bar 在堆栈上创建 foo1 的副本,因此它的值等于 0,当返回此值时,副本- foo3 的构造函数再次递增该值,所以它应该是 2?

提前致谢。

这是我的代码:

#include <iostream>
struct Foo {
    Foo()
        : x(0)
    {
    }
    Foo(const Foo& foo)
        : x(foo.x + 1)
    {
    }
    int x;
};

Foo bar(Foo foo)
{
    foo.x++;
    return foo;
}

int main()
{
    Foo foo1;
    Foo foo2 = foo1;
    std::cout << "A:" << foo1.x << std::endl;
    std::cout << "B:" << foo2.x << std::endl;
    Foo foo3 = bar(foo1);
    std::cout << "C:" << foo3.x << std::endl;
}

输出:

A:0
B:1
C:3

我相信这里有三个复制构造函数在起作用,行 foo2 = foo1foo1bar 的传递,以及 foo1bar.

修改您的代码可以清楚地了解正在发生的事情:

#include <iostream>
struct Foo {
    Foo()
        : x(0)
    {
        std::cout << "Constructor called" << std::endl;
    }
    Foo(const Foo& foo)
        : x(foo.x + 1)
    {
        std::cout << "Copy constructor called" << std::endl;
    }
    int x;
};

Foo bar(Foo foo)
{
    std::cout << "B2:" << foo.x << std::endl;
    foo.x++;
    return foo;
}

int main()
{
    Foo foo1;
    Foo foo2 = foo1;
    std::cout << "A:" << foo1.x << std::endl;
    std::cout << "B:" << foo2.x << std::endl;
    Foo foo3 = bar(foo1);
    std::cout << "C:" << foo3.x << std::endl;
}

输出:

Constructor called
Copy constructor called
A:0
B:1
Copy constructor called
B2:1
Copy constructor called
C:3

当您创建第一个 foo1 时,它的 x 为零。对 bar 的调用按值传递,因此它被复制 - 因此 bar 中的参数值为 1。函数 bar 本身将 x 进一步递增 1,所以现在是 2。最后,return 语句再次按值 returns,所以还有另一个副本 - 因此最终的 x 是 3.

注意 RVO 在这里不适用,因为 Foo 不是按值 returning 局部变量 - 而是 returning 参数,必须实际复制。

根据标准 [class.copy/31],允许复制省略的情况,特别排除函数参数为 returned:

的情况

— in a return statement in a function with a class return type, when the expression is the name of a non-volatile automatic object (other than a function or catch-clause parameter) with the same cv-unqualified type as the function return type, the copy/move operation can be omitted by constructing the automatic object directly into the function’s return value

  • 0 -> 1 你把foo1复制到bar的参数里.
  • 1 -> 2 您在 bar 内递增 x
  • 2 -> 3 您将 bar 复制到临时 return 值。

我数三个增量。

做的时候:

Foo foo2 = foo1;

您正在调用复制构造函数,因此 foo2.x 的值为 1。 然后调用时:

Foo foo3 = bar(foo1);

因为您没有通过引用传递 'bar' 的参数,所以使用复制构造函数 (x == 1) 将 foo1 的副本创建到 bar 中。之后该副本的 x 成员递增(x == 2)并最终返回。返回时不会创建另一个副本,因为 'return value optimization'(still x == 2)。 最后 foo3 再次使用 copy ctor(x == 3).

初始化