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c++ - C++ 标准是否保证函数返回值具有常量地址？

coder 2023-06-02 原文

考虑这个程序:

#include <stdio.h>
struct S {
  S() { print(); }
  void print() { printf("%p\n", (void *) this); }
};
S f() { return {}; }
int main() { f().print(); }

据我所知，这里只构造了一个 S 对象。不会发生复制删除:首先没有要删除的复制，实际上，如果我明确删除复制和/或移动构造函数，编译器会继续接受程序。

但是，我看到打印了两个不同的指针值。发生这种情况是因为我平台的 ABI 在 CPU 寄存器中返回可复制的类型，例如这种类型，因此该 ABI 无法避免复制。即使完全优化函数调用，clang 也会保留这种行为。如果我给 S 一个重要的复制构造函数，即使它不可访问，那么我确实会看到两次打印相同的值。

对 print() 的初始调用发生在构造期间，即在对象生命周期开始之前，但在构造函数中使用 this 通常是有效的，只要它不是以需要完成构造的方式使用的——例如，不强制转换为派生类——据我所知，打印或存储它的值并不要求构造完成。

标准是否允许该程序打印两个不同的指针值？

注意:我知道标准允许该程序打印相同指针值的两种不同表示，从技术上讲，我没有排除这种可能性。我可以创建一个不同的程序来避免比较指针表示，但它会更难理解，所以如果可能的话我想避免这种情况。

最佳答案

T.C.在评论中指出这是标准中的一个缺陷。它是 core language issue 1590 .这是一个与我的示例略有不同的问题，但根本原因相同:

Some ABIs require that an object of certain class types be passed in a register [...]. The Standard should be changed to permit this usage.

current suggested wording将通过向标准添加新规则来涵盖这一点:

When an object of class type X is passed to or returned from a function, if each copy constructor, move constructor, and destructor of X is either trivial or deleted, and X has at least one non-deleted copy or move constructor, implementations are permitted to create a temporary object to hold the function parameter or result object. [...]

在大多数情况下，这将允许当前的 GCC/clang 行为。

有一个小的极端情况:目前，当一个类型只有一个删除的复制或移动构造函数，如果默认，根据当前的标准规则，该构造函数在删除时仍然是微不足道的:

12.8 Copying and moving class objects [class.copy]

12 A copy/move constructor for class X is trivial if it is not user-provided [...]

已删除的复制构造函数不是用户提供的，接下来的任何内容都不会使这样的复制构造函数变得不重要。所以按照标准的规定，这样的构造函数是微不足道的，as specified by my platform's ABI ，由于构造函数很简单，GCC 和 clang 在这种情况下也会创建一个额外的拷贝。在我的测试程序中添加一行代码就证明了这一点:

#include <stdio.h>
struct S {
  S() { print(); }
  S(const S &) = delete;
  void print() { printf("%p\n", (void *) this); }
};
S f() { return {}; }
int main() { f().print(); }

这会使用 GCC 和 clang 打印两个不同的地址，即使建议的解决方案也需要打印两次相同的地址。这似乎表明，虽然我们将更新标准以不再需要完全不兼容的 ABI，但我们仍需要更新 ABI 以以与标准要求兼容的方式处理极端情况。

关于c++ - C++ 标准是否保证函数返回值具有常量地址？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/38043288/

amp43codesectionblockquotec++c++11return-valuelanguage-lawyerabi

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