强制 C++ 为参数分配新地址

Question

似乎当我将不同的整数直接传递给一个函数时，C++ 会为它们分配相同的地址，而不是将不同的地址分配给不同的值。这是设计使然，还是可以关闭的优化？请参阅下面的代码以获取说明。

#include <iostream>

const int *funct(const int &x) { return &x; }

int main() {

  int a = 3, b = 4;
  // different addresses
  std::cout << funct(a) << std::endl;
  std::cout << funct(b) << std::endl;

  // same address
  std::cout << funct(3) << std::endl;
  std::cout << funct(4) << std::endl;
}

这个问题的更大背景是我正在尝试构建一个指向整数的指针列表，我将逐个添加（类似于 funct(3)）。由于我无法修改方法定义（类似于funct的），我想存储每个参数的地址，但它们最终都具有相同的地址。

Answer 1

函数 const int *funct(const int &x) 接收绑定到 int 变量的引用。

a 和 b 是 int 变量，所以 x 可以绑定到它们，它们将有不同的内存地址。

由于该函数接受 const 引用，这意味着编译器还将允许 x 绑定到 temporary int 变量（而 非常量 引用不能绑定到临时变量）。

当您将数字文字传递给 x 时，如 funct(3)，编译器会创建一个 temporary int 变量来保存字面值。 temporary 变量仅在进行函数调用的语句的生命周期内有效，然后临时变量超出范围并被销毁。

因此，当您在 separate 语句中对 funct() 进行多次调用时，编译器可以自由重用这些临时变量的内存相同，例如：

// same address
std::cout << funct(3) << std::endl;
std::cout << funct(4) << std::endl;

实际上等同于：

// same address
int temp;
{
temp = 3;
std::cout << funct(temp) << std::endl;
}
{
temp = 4;
std::cout << funct(temp) << std::endl;
}

但是，如果您在单个语句中对 funct() 进行多次调用，编译器将被迫进行单独的临时变量，例如：

// different addresses
std::cout << funct(3) << std::endl << funct(4) << std::endl;

实际上等同于：

// different addresses
{
int temp1 = 3;
int temp2 = 4;
std::cout << funct(temp1) << std::endl << funct(temp2) << std::endl;
}

Demo

Answer 2

函数

const int *funct(const int &x) { return &x; }

将 return 任何 x 引用的地址。

因此，如您所料，这将打印 a:

的地址

std::cout << funct(a) << std::endl;

表达式funct(3)的问题是无法引用常量并将其作为参数传递。常量没有地址，因此出于实际原因，C++ 不支持引用常量。 C++ 实际上支持的是制作一个临时对象，用值 3 初始化它，并引用 that 对象。

基本上，在这种情况下，编译器将翻译为：

std::cout << funct(3) << std::endl;

变成等同于此的东西：

{
  int tmp = 3;
  std::cout << funct(tmp) << std::endl;
}

除非你做一些事情来延长临时对象的生命周期，否则它会在函数调用后超出范围（或者就在下一个序列点之前，我不确定）。

由于 3 创建的临时文件在您从 4 创建临时文件之前超出范围，第一个临时文件使用的内存可能会重新用于第二个临时文件。

强制 C++ 为参数分配新地址

Force C++ to assign new addresses to arguments

c++

pointers

reference

pass-by-reference

c++11