C++ return一个对象的执行细节

同学发过来一道考试题，要求解释输出。好久没有用过这些知识了，所以顺便复习下。

代码

为了搞清楚里面知识，所以把代码增加了地址的输出来进行实验：

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#include <limits.h>
#include <stdio.h>
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
#include <utility>
#include <vector>

using namespace std;

class Solution {
  public:
	Solution(): id_(0) {
		cout << "Default Constructor:id="
		     << id_ << "	addr=:" << this << endl;
	}
	Solution(int id): id_(id) {
		cout << "Constructor with Paramter:id="
		     << id_ << "	addr=:" << this << endl;
	}
	Solution(const Solution&course): id_(course.id_) {
		cout << "Copy Constructor :id="
		     << id_ << "	addr=:" << this << endl;
	}
	~Solution() {
		cout << "Destructor:id="
		     << id_ << "	addr=:" << this << endl;
	}
	int GetId() {return id_;};

  private:
	int id_;
};

Solution Max(Solution a, Solution b) {
	if (a.GetId() > b.GetId()) {
		cout << "end " << endl;
		return a;
		cout << "end after return" << endl;
	} else {
		cout << "end " << endl;
		return b;
		cout << "end after return" << endl;
	}
}

void Q2() {
	Solution class1(1);
	//Solution class2;
	Solution class2 = class1;
	//class2 = class1;
	Solution classX(5), classY(6);
	Solution classZ;
	// classZ = class1;
	// Max(classX, classY);
	classZ = Max(classX, classY);
	cout << "after max" << endl;
	Solution *pClasses = new Solution[3];
	delete [] pClasses;
}
int main(int argc, char const *argv[]) {
	/* code */
	Q2();
	system("pause");
	return 0;
}

输出的结果是：

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Constructor with Paramter:id=1  addr=:0x61fedc 
Copy Constructor :id=1  addr=:0x61fed8
Constructor with Paramter:id=5  addr=:0x61fed4
Constructor with Paramter:id=6  addr=:0x61fed0
Default Constructor:id=0        addr=:0x61fecc
Copy Constructor :id=6  addr=:0x61fee4
Copy Constructor :id=5  addr=:0x61fee8
end
Copy Constructor :id=6  addr=:0x61fee0
Destructor:id=6 addr=:0x61fee0
Destructor:id=5 addr=:0x61fee8
Destructor:id=6 addr=:0x61fee4
after max
Default Constructor:id=0        addr=:0xfc1d74
Default Constructor:id=0        addr=:0xfc1d78
Default Constructor:id=0        addr=:0xfc1d7c
Destructor:id=0 addr=:0xfc1d7c
Destructor:id=0 addr=:0xfc1d78
Destructor:id=0 addr=:0xfc1d74
Destructor:id=6 addr=:0x61fecc
Destructor:id=6 addr=:0x61fed0
Destructor:id=5 addr=:0x61fed4
Destructor:id=1 addr=:0x61fed8
Destructor:id=1 addr=:0x61fedc

可以看到输出结果与题目中的结果是有差别的，题目中的篮圈析构顺序是566，实验结果是656

解释

在调用Max之前的输出结果很容易理解

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Constructor with Paramter:id=1  addr=:0x61fedc  # class1 的参数构造
Copy Constructor :id=1  addr=:0x61fed8			#Solution class2 = class1的拷贝构造
Constructor with Paramter:id=5  addr=:0x61fed4  #classX的参数构造
Constructor with Paramter:id=6  addr=:0x61fed0  #classY的参数构造
Default Constructor:id=0        addr=:0x61fecc	#classZ的默认构造

进入Max函数后从右向左依次进行参数的压栈，所以首先是b的拷贝构造，然后是a的拷贝构造。

接下来是一个很重要的细节，在执行return的时候会自动执行一个拷贝构造来生成一个临时的对象temp用来返回。

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Copy Constructor :id=6  addr=:0x61fee4 			#b的拷贝构造
Copy Constructor :id=5  addr=:0x61fee8 			#a的拷贝构造
end
Copy Constructor :id=6  addr=:0x61fee0			#return 产生的临时对象temp的拷贝构造

在Max函数中参数入栈的顺序是：先是b然后是a最后是temp。

需要注意的是，在执行完return之后并没有立即就执行了出栈的操作。需要在完成classZ = Max(classX, classY); 这个赋值语句后才会执行出栈操作对栈中的对象执行析构操作。析构的顺序就是出栈的顺序，先入后出，后入先出。所以首先是temp变量的析构，然后是b这个形参的析构，最后才是a这个形参的析构。

所以参考链接里面的顺序也是有误的，并不是首先析构形参。

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after max
Default Constructor:id=0        addr=:0xfc1d74 # temp变量的析构
Default Constructor:id=0        addr=:0xfc1d78 # b这个形参的析构
Default Constructor:id=0        addr=:0xfc1d7c # a这个形参的析构

之后因为使用new来创建的数据，其内存是分配在堆上面的并没有在Max的函数栈中，需要手动delete来销毁来防止内存泄漏。因此首先是3个0个构造和析构。

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# new
Default Constructor:id=0        addr=:0xfc1d74
Default Constructor:id=0        addr=:0xfc1d78
Default Constructor:id=0        addr=:0xfc1d7c
#delete
Destructor:id=0 addr=:0xfc1d7c
Destructor:id=0 addr=:0xfc1d78
Destructor:id=0 addr=:0xfc1d74

最后是对Max这个函数中入栈的局部变量执行出栈与销毁的操作。

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Destructor:id=6 addr=:0x61fecc 		#classZ的析构
Destructor:id=6 addr=:0x61fed0		#classY的析构
Destructor:id=5 addr=:0x61fed4		#classX的析构
Destructor:id=1 addr=:0x61fed8		#class2的析构
Destructor:id=1 addr=:0x61fedc		#class1的析构

总结

主要是两个点比较迷惑

  1. Max函数return 的操作是通过自动调用拷贝构造一个临时对象来执行的返回的，临时对象的析构需要等到classZ = Max(classX, classY);语句执行完毕后
  2. 如果先构造了一个对象，然后再使用=来进行赋值是不会执行拷贝构造的，不是只要使用了=就会执行拷贝构造。所以Solution class2 = class1;这个语句没有先构造对象，因此执行了拷贝构造。而classZ = Max(classX, classY); 这个语句中，classZ事先用Solution classZ;构造过，所以不会再执行拷贝构造的操作。这个=只负责值之间的传递。

参考

https://blog.csdn.net/fruitz/article/details/41624017 析构顺序有误