C 中的臨時物件

2021-10-23 20:44:21 字數 4047 閱讀 1055

我們知道在c++的建立物件是乙個費時,費空間的乙個操作。有些固然是必不可少,但還有一些物件卻在我們不知道的情況下被建立了。通常以下三種情況會產生臨時物件:

1,以值的方式給函式傳參;

2,型別轉換;

3,函式需要返回乙個物件時;

現在我們依次看這三種情況:

一,以值的方式給函式傳參。

我們知道給函式傳參有兩種方式。1,按值傳遞;2,按引用傳遞。按值傳遞時,首先將需要傳給函式的引數,呼叫拷貝建構函式建立乙個副本,所有在函式裡的操作都是針對這個副本的,也正是因為這個原因,在函式體裡對該副本進行任何操作,都不會影響原引數。我們看以下例子:

#include

class

ctemp

;ctemp(

int m =

0,int n =

0);virtual ~ctemp(){};

public:

intgetsum

(ctemp ts)

;

};ctemp::ctemp(

int m ,

int n)

intctemp::getsum

(ctemp ts)

//--------------main函式-----------------

void

main

()

output:

construct function!

a = 10

b = 20

copy function!

sum = 30

tm.a = 10

我們看到有呼叫了拷貝建構函式,這是tm在傳給getsum做引數時:

1,呼叫拷貝建構函式來建立乙個副本為getsum函式體內所用。

2,在getsum函式體內對tm副本進行的修改並沒有影響到tm本身。

解決辦法:

針對第一種情況的解決辦法是傳入物件引用(記住:引用只是原物件的乙個別名(alias)),我們將getsum**修改如下:

intctemp::getsum

(ctemp& ts)

output:

construct function!

a = 10

b = 20

sum = 30

tm.a = 1000

可以通過輸出看本,通過傳遞常量引用,減少了一次臨時物件的建立。這個改動也許很小,但對多繼承的物件來說在構建時要遞迴呼叫所有基類的建構函式,這對於效能來說是個很大的消耗,而且這種消耗通常來說是沒有必要的。

二,型別轉換生成的臨時物件。

我們在做型別轉換時,轉換後的物件通常是乙個臨時物件。編譯器為了通過編譯會建立一起我們不易察覺的臨時物件。再次修改如上main**:

void

main

()

output:

construct function!

a = 10

b = 20

construct function!

a = 0

b = 0

construct function!

a = 1000

b = 0

sum = 1000

main函式建立了兩個物件,但輸出卻呼叫了三次建構函式,這是為什麼呢?

關鍵在 sum = 1000;這段**。本身1000和sum型別不符,但編譯器為了通過編譯以1000為參呼叫建構函式建立了一下臨時物件。

解決辦法:

我們對main函式中的**稍作修改,將sum申明推遲到「=」號之前:

void

main

()

output:

construct function!

a = 10

b = 20

construct function!

a = 1000

b = 0

sum = 1000

只作了稍稍改動,就減少了一次臨時物件的建立。

1,此時的「=」號由原本的賦值變為了構造。

2,對sum的構造推遲了。當我們定義ctmep sum時,在main的棧中為sum物件建立了乙個預留的空間。而我們用1000呼叫構造時,此時的構造是在為sum預留的空間中進行的。因此也減少了一次臨時物件的建立。

三,函式返回乙個物件。

當函式需要返回乙個物件,他會在棧中建立乙個臨時物件,儲存函式的返回值。看以下**:

#include

class

ctemp

;ctemp&

operator=(ctemp& t)

//assignment copy ctor!

ctemp(

int m =

0);virtual ~ctemp(){};

};ctemp::ctemp(

int m)

//copy ctor!

ctemp double

(ctemp& ts)

//-------------main函式-----------------

void

main

()

output:

construct function!

a = 10

construct function!

a = 0

construct function!

a = 0

copy ctor!

assignment copy ctor!

sum.a = 20

我特地加寬了語句:

sum = double(tm);

這條語句竟生成了兩個物件,horrible! 我們現在將這條語句逐步分解一下:

1,我們顯式建立乙個tmp臨時物件,               

語句:ctemp tmp;

2,將temp物件返回,返回過程中呼叫copy cotr建立乙個返回物件,              

語句:return tmp;

3,將返回結果通過呼叫賦值拷貝函式,賦給sum       

語句: sum = 函式返回值;(該步並沒有建立物件,只是給sum賦值)

tm.double返回乙個用拷貝建構函式生成的臨時物件,並用該臨時物件給sum賦值.

上面的第1步建立物件可以不用建立,我們可以直接對返回值進行操作,有些c++編譯器中會有一種優化,叫做(nrv,named return value).不過本人使用的vc++6.0並沒有這個啟用這個優化。

第2步建立的返回物件是難以避免的,你或許想可以返回乙個引用,但你別忘記了在函式裡建立的區域性物件,在返回時就被銷毀了。這時若再引用該物件會產生未預期的行為。(c#中解決了這個問題)。

解決方法:

我們將物件直接操作(manipulate)返回物件,再結合上面的減少臨時物件的方法,將函式double的**,及main函式中的**修改如下:

ctemp double

(ctemp& ts)

//---------main函式-----------

void

main

()

output:

construct function!

a = 10

construct function!

a = 20

sum.a = 20

發現減少了一次構造函式呼叫(tmp),一次拷貝建構函式(tmp拷貝給返回物件)呼叫和一次賦值拷貝函式呼叫.(assignment copy ctor),這是因為:

返回物件直接使用為sum預留的空間,所以減少了返回臨時物件的生成——返回物件即是sum,返回物件的建立即是sum物件的建立.多麼精妙!

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