C++簡明分析臨時(shí)對(duì)象是什么

更新時(shí)間：2022年04月23日 10:57:02 作者：清風(fēng)自在流水潺潺

對(duì)性能來說，許多的問題都需要和出現(xiàn)頻率及本身執(zhí)行一次的開銷掛鉤，有些問題雖然看似比較開銷較大，但是很少會(huì)執(zhí)行到，那也不會(huì)對(duì)程序有大的影響；同樣一個(gè)很小開銷的函數(shù)執(zhí)行很頻繁，同樣會(huì)對(duì)程序的執(zhí)行效率有很大影響。本章中作者主要根據(jù)臨時(shí)對(duì)象來闡述這樣一個(gè)觀點(diǎn)

一、初探臨時(shí)對(duì)象

1.問題

下面的程序輸出什么?為什么?

下面編寫程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

#include <stdio.h>
class Test {
    int mi;
public:
    Test(int i) {
        mi = i;
    }
    Test() {
        Test(0);
    }
    void print() {
        printf("mi = %d\n", mi);
    }
};
int main()
{
    Test t;
    t.print();
    return 0;
}

輸出結(jié)果如下：

程序意圖：

在 Test() 中以 0 作為參數(shù)調(diào)用 Test(int i)
將成員變量 mi 的初始值設(shè)置為 0

運(yùn)行結(jié)果：

成員變量 mi 的值為隨機(jī)值

2.思考

構(gòu)造函數(shù)是一個(gè)特殊的函數(shù)

是否可以直接調(diào)用?
是否可以在構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用構(gòu)造函數(shù)?
直接調(diào)用構(gòu)造函數(shù)的行為是什么?

3.答案

直接調(diào)用構(gòu)造函數(shù)將產(chǎn)生一個(gè)臨時(shí)對(duì)象
臨時(shí)對(duì)象的生命周期只有一條語句的時(shí)間（過了這條 C++ 語句，臨時(shí)對(duì)象將被析構(gòu)而不復(fù)存在）
臨時(shí)對(duì)象的作用域只在一條語句中
臨時(shí)對(duì)象是 C++ 中值得警惕的灰色地帶

可以將上面代碼寫成這樣，避免臨時(shí)對(duì)象：

#include <stdio.h>
class Test {
    int mi;
    void init(int i)
    {
        mi = i;
    }
public:
    Test(int i) {
       init(i);
    }
    Test() {
       init(0);
    }
    void print() {
        printf("mi = %d\n", mi);
    }
};
int main()
{
    Test t;
    t.print();
    return 0;
}

輸出結(jié)果如下：

再來看一個(gè)程序，深刻體會(huì)一下臨時(shí)對(duì)象：

#include <stdio.h>
class Test {
    int mi;
    void init(int i)
    {
        mi = i;
    }
public:
    Test(int i) {
        printf("Test(int i)\n");
        init(i);
    }
    Test() {
        printf("Test()\n");
        init(0);
    }
    void print() {
        printf("mi = %d\n", mi);
    }
    ~Test()
    {
        printf("~Test()\n");
    }
};
int main()
{
    printf("main begin\n");
    Test();
    Test(10);
    printf("main end\n");
    return 0;
}

輸出結(jié)果如下：

這個(gè)程序很好的說明了臨時(shí)對(duì)象的生命周期只有一條語句的時(shí)間（過了這條 C++ 語句，臨時(shí)對(duì)象將被析構(gòu)而不復(fù)存在）

二、編譯器的行為

現(xiàn)代 C++ 編譯器在不影響最終執(zhí)行結(jié)果的前提下，會(huì)盡力減少臨時(shí)對(duì)象的產(chǎn)生?。?！

下面來看一個(gè)例子：

#include <stdio.h>
class Test
{
    int mi;
public:
    Test(int i)
    {
        printf("Test(int i) : %d\n", i);
        mi = i;
    }
    Test(const Test& t)
    {
        printf("Test(const Test& t) : %d\n", t.mi);
        mi = t.mi;
    }
    Test()
    {
        printf("Test()\n");
        mi = 0;
    }
    int print()
    {
        printf("mi = %d\n", mi);
    }
    ~Test()
    {
        printf("~Test()\n");
    }
};
Test func()
{
    return Test(20);
}
int main()
{
    //Test t(10); 等價(jià)于 Test t = Test(10);
    Test t = Test(10); // ==> Test t = 10;
    Test tt = func();  // ==> Test tt = Test(20); ==> Test tt = 20;
    t.print();
    tt.print();
    return 0;
}

輸出結(jié)果如下：

注意兩點(diǎn)：

通過輸出結(jié)果可以看到【編譯器并沒有按照生成臨時(shí)對(duì)象，再用臨時(shí)對(duì)象初始化 t 對(duì)象（其中涉及調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)）】的步驟，因?yàn)楝F(xiàn)代的編譯器都會(huì)盡力避免臨時(shí)對(duì)象的產(chǎn)生。
Test t = Test(10); 等價(jià)于 Test t = 10; 寫成Test t = 10; 可以杜絕臨時(shí)對(duì)象的產(chǎn)生。因?yàn)榕R時(shí)對(duì)象的產(chǎn)生會(huì)帶來性能上的問題，Test t = Test(10); 相當(dāng)于調(diào)用了兩次構(gòu)造函數(shù)，而 Test t = 10; 少調(diào)用一次函數(shù)，性能得到提升。