淺析c++函數(shù)參數(shù)和返回值
c++函數(shù)參數(shù)和返回值
c++一直以來是一個(gè)關(guān)注效率的代碼,這樣關(guān)于函數(shù)的參數(shù)傳遞和返回值的接收,是重中之重。下文提供了一些個(gè)人的見解。
函數(shù)存儲位置
函數(shù)參數(shù)在編譯期展開,目前各平臺的編譯期均有不同。
| 名稱 | 存儲位置 |
|---|---|
| 函數(shù)名稱和邏輯 | 代碼段存儲 |
| 函數(shù)參數(shù)和返回值 | 棧中或者寄存器(64位會有6個(gè)寄存器使用) |
| new malloc 的變量 | 堆 |
函數(shù)參數(shù)入棧順序
微軟有幾種編譯期屬性,用來定義函數(shù)參數(shù)的順序和堆棧。
| 關(guān)鍵字 | 堆棧清理 | 參數(shù)傳遞 |
|---|---|---|
| __cdecl | 調(diào)用方 | 在堆棧上按相反順序推送參數(shù)(從右到左) |
| __clrcall | 不適用 | 按順序?qū)?shù)加載到 CLR 表達(dá)式堆棧上(從左到右)。 |
| __stdcall | 被調(diào)用方 | 在堆棧上按相反順序推送參數(shù)(從右到左) |
| __fastcall | 被調(diào)用方 | 存儲在寄存器中,然后在堆棧上推送 |
| __thiscall | 被調(diào)用方 | 在堆棧上推送;存儲在 ECX 中的 this 指針 |
| __vectorcall | 被調(diào)用方 | 存儲在寄存器中,然后按相反順序在堆棧上推送(從右到左) |
所以直接在函數(shù)參數(shù)上,調(diào)用表達(dá)式和函數(shù)來回去值的話,非常危險(xiǎn)
初始化列表
class Init1
{
public:
void Print()
{
std::cout << a << std::endl;
std::cout << b << std::endl;
std::cout << c << std::endl;
}
int c, a, b;
};A這個(gè)類,可以通過 A a{1,2,3}; 來初始化對象。
看著很美好,但是有幾個(gè)問題需要注意。
參數(shù)是的入棧順序是跟著類的屬性的順序一致, 當(dāng)前是 c, a, b;
int i = 0;
Init1 a = {i++, i++, i++};
a.Print();當(dāng)我如此調(diào)用的時(shí)候,得到的返回值是 1 2 0i++的執(zhí)行順序是從左到右,跟函數(shù)調(diào)用順序無關(guān)。 另外不能有 構(gòu)造函數(shù)
class Init1
{
public:
Init1(int ia, int ib, int ic)
{
std::cout << "construct" << std::endl;
a = ia;
b = ib;
c = ic;
}
Init1(const Init1& other)
{
std::cout << "copy " << std::endl;
a = other.a;
b = other.b;
c = other.c;
}
void Print()
{
std::cout << a << std::endl;
std::cout << b << std::endl;
std::cout << c << std::endl;
}
int c, a, b;
};當(dāng)我添加了構(gòu)造函數(shù)的時(shí)候。 用下面代碼測試。會得到兩種結(jié)果
void Test_InitilizeList()
{
int i = 0;
//Init1 a = { i++, i++, i++ }; // 0 1 2
Init1 a(i++, i++, i++); // 2 1 0
a.Print();
}函數(shù)的返回值
函數(shù)返回值的聲明周期在函數(shù)體內(nèi)。
用參數(shù)引用來返回
class Result
{
public:
int result;
};
void GetResult(Result& result) ...優(yōu)點(diǎn):
- 效率最高,因?yàn)榉祷刂档膶ο笤诤瘮?shù)體外構(gòu)造,可以一直套用, 可以一處構(gòu)造,一直使用。
- 安全,可以定義對象,并不用new或者malloc, 沒有野指針困擾。
缺點(diǎn): - 代碼可讀性低,不夠優(yōu)美
- 無法返回nullptr. 一般在 Result 中定義一個(gè); 用來表示一個(gè)空對象。
- 容易賦值到一個(gè)臨時(shí)對象中,當(dāng)調(diào)用
GetResult({1})會賦值到一個(gè) 臨時(shí)的 Result 對象中,拿不到返回值。正常來說也不會這樣做。
返回一個(gè)參數(shù)指針
class Result
{
public:
int result;
};
Result* GetResult() ...優(yōu)點(diǎn):
- 簡潔明了
- 參數(shù)傳遞快速
缺點(diǎn): - 指針如果在 函數(shù)內(nèi) static 需要考慮多線程。 如果是 new 出來的,多次調(diào)用效率不高
- 指針無法重復(fù)使用,(可以用 std::share_ptr 增加對象池來解決問題。但會引入新的復(fù)雜度。)
- 需要考慮釋放的問題
返回一個(gè)對象
class Result
{
public:
int result;
};
Result GetResult() ...優(yōu)點(diǎn):
- 沒有內(nèi)存泄露的風(fēng)險(xiǎn)
- 簡潔明了
缺點(diǎn): - 但有個(gè)別編譯期優(yōu)化選項(xiàng)問題,會導(dǎo)致一次構(gòu)造兩次拷貝, 第一次是函數(shù)體內(nèi)對象向返回值拷貝,第二次是 返回值拷貝給外面接收參數(shù)的。
- 開啟編譯期優(yōu)化選項(xiàng),并且是 在 return Result 的時(shí)候構(gòu)造返回對象,才能優(yōu)化。
總結(jié)
一般如果是 簡單結(jié)構(gòu)體,用 返回一個(gè)臨時(shí)對象的方式解決。
如果使用 返回一個(gè)參數(shù)指針,一般改成返回一個(gè)id,用一個(gè)manager來管理內(nèi)存機(jī)制?;蛘?共享內(nèi)存,內(nèi)存池來解決內(nèi)存泄露后續(xù)的問題
用 參數(shù)引用來返回的話,一般會這么定義 int GetResult(Result& result) 函數(shù)返回值,用來返回狀態(tài)碼,真正的數(shù)據(jù),放到 result 中。
函數(shù)的幾種變體
inline 函數(shù)
- inline 函數(shù)是內(nèi)聯(lián)函數(shù),是編譯期優(yōu)化的一種手段,一般是直接展開到調(diào)用者代碼里,減少函數(shù)堆棧的開銷。
- inline 標(biāo)識只是建議,并不是一定開啟內(nèi)聯(lián)。
- 函數(shù)比較復(fù)雜或者遞歸有可能編譯期不展開。
- dll 導(dǎo)出的時(shí)候,可以不用加導(dǎo)出標(biāo)識,會直接導(dǎo)出到目標(biāo)處。
- inline 在msvc的平臺,只要實(shí)現(xiàn)頭文件中,加不加內(nèi)聯(lián)是一樣的. (警告頂級調(diào)到最高/Wall, 不加inline標(biāo)識的函數(shù)會提示,未使用的內(nèi)聯(lián)函數(shù)將被刪除。)
- inline 函數(shù)比全局函數(shù)更快,但是全局函數(shù)無法定義在頭文件中(會報(bào)多重定義函數(shù)。)所以一般用class 包一層 static inline 函數(shù),用來寫工具類。
函數(shù)對象
class A {
public :
int value;
int operator() (int val) {
return value + val;
}
}上述代碼是一個(gè)函數(shù)對象,重載operator()得到一個(gè)函數(shù)對象。int a = A{10}(1) 會返回11, 顯示構(gòu)造了一個(gè)A{value=10}的對象,然后調(diào)用重載函數(shù)operator(), 返回 10 + 1 = 11
上述代碼因?yàn)槭窃陬^文件實(shí)現(xiàn)的,所以編譯期會自動把operator()函數(shù)當(dāng)成inline函數(shù),執(zhí)行效率很高。
lambda 函數(shù)
lambda 其實(shí)就是一個(gè)函數(shù)對象,會在編譯期展開成一個(gè)函數(shù)對象體。
到此這篇關(guān)于c++函數(shù)參數(shù)和返回值的文章就介紹到這了,更多相關(guān)c++函數(shù)參數(shù)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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