[C++]如果传入函数的参数会经过复制的话，那么函数的返回值会不会也经过复制

闲聊灌水
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1 函数参数传递

从swap函数讲起，如果我是一个新手，我不加思索写下

void swap(int a,int b) {
    int c = a;
    a = b;
    b = c;
}

很显然，这个函数是无效的，正确的写法是

void swap(int * a, int * b) {
    int c = *a;
    *a = *b;
    *b = c;
}

这里我的解释是，函数传参时传入的参数会被复制给形式参数，不管这个传入的参数是整数还是指针(先不考虑union类型)。
在这种解释下，第一个函数无效的原因也找到了，假设一下，在主函数中的代码可以替换成这种形式

//原代码  
int main() {
    int a = 1, b = 2;
    swap(a,b);
    return 0;
}  
//替换后
int main() {
    int a = 1, b = 2;
    // swap
    int __a = a;
    int __b = b;
    int c = __a;
    __a = __b;
    __b = c;
    return 0;
}

2.1 函数返回值传递

按照上面的想法，我认为函数返回值也会经过传递，那么这段错误代码可以这样解释

int * foo() {
  int a = 1;
  return &a;
}

首先调用int * ptr = foo()时创建一个临时变量 int * __a = &a;调用结束后，ptr = __a，此时foo内部变量a被回收，所以ptr == NULL

但是我发现一个问题，这个问题反驳了我的猜测

2.2 函数返回值传递 问题

这是一个有问题的代码

// question: a 应该被删除了
int foo() {
  int a = 1;
  cout<< &a << endl;
  return a;
}
int main() {
  int a = foo();
  cout<< &a << endl;
  return 0;
}

问题出在运行结果，本来foo内部的a应该被回收了，但是打出来的两个地址竟然是一样的

(base) ➜  test ./a.out 
0x7ffe9fccabc4
0x7ffe9fccabe4

不太怎么懂编译器是怎么运作的，我在想会不会我的想法有问题，请各位帮我解答

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这段话是有问题的。指针指向的数据是临时变量，你的例子里一定不会是NULL，返回后如果使用这个指针指向的数据的话是undefined behavior.

至于你2.2的实验，这是十分正常的。编译器一般对返回值都会有优化的。在你的例子里，临时变量a被返回了，编译器通常都是会直接在存放返回值的地方放这个a变量。可以参考一下相关内容 （RVO）

注：想必你也发现了，我的用词极其随意。表明我并不真懂，只是想参与一下讨论 :dog:

1 个赞
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好吧，我改一下，首先调用int * ptr = foo()时创建一个临时变量 int * __a = &a;调用结束后，ptr = __a，此时foo内部变量a被回收，所以ptr == NULL

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这也是不对的。比如临时变量a存放在地址0x1234，你的 return &a 就会返回 0x1234。然后你的 ptr 就会是 0x1234，不会是NULL。a被回收了，不会改变你返回的值。只不过你现在不应该dereference这个ptr指针，否则是undefined behavior。

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懂了一点，我还是乖乖的用智能指针吧

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但是我把2.2的实验改动一下，变成这样

int * foo() {
  int a = 1;
  printf("%p\n",&a);
  return &a;
}

int main() {
  int * a = foo();
  printf("%p\n",&a);
  printf("%d\n",*a);
  return 0;
}

现在我有点搞不懂了，因为运行结果是

(base) ➜  test ./a.out 
0x7ffdd514aa44
0x7ffdd514aa60
[1]    13048 segmentation fault (core dumped)  ./a.out

指针的地址不再是一样的了，另外引用*a会发生段错误

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一个一个说。

foo里， a是一个int。临时变量，位于0x7ffdd514aa44，存放了数据1。你将这个地址打印并返回。

main里，a是一个int指针，位于0x7ffdd514aa60（注：指针本身也是变量，也在内存里，所以指针也有地址），存放的数据是刚刚返回的地址的值0x7ffdd514aa44。

main里第一行printf，打印了指针a的地址（即&a）。 main里第二行printf，dereference了指针a。但a指向的地址是曾经foo里的临时变量，使用内容是undefined behavior。在你的例子里就是崩溃

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看来我的问题解决了，如果没有编译器优化的我的想法是正确的
ps: 刚刚我发现printf("%p\n",&a)只是我打错了，把a看作int 了

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主要是编译器优化了。更深入的可以看一下c++的左值引用和右值引用。