Функция C++ возвращает вектор/строку, но не массив

Question

Я прочитал этот вопрос «Why doesn't C++ support functions returning arrays?». Говорят, что когда мы пытаемся получить доступ к массиву извне этой функции (через возвращаемое значение), у нас есть проблема, потому что мы пытаемся получить доступ к памяти, которая не входит в область действия, с которой вы работаете (стек вызова функции).

Не возникает такая же проблема, когда мы возвращаем std :: string или std :: vector, который объявлен внутри функции, или C++ создает копию строки или вектора и возвращает копию вызывающей стороне, чтобы строка или вектор не выходит за рамки.

vector<int> foo(const vector<int> a) 
{ 
    vector<int> b = a; 
    return b; 
} 

int main() 
{ 
    vector<int> a; 
    vector<int> c = foo(a); 
} 

Answer 1

Он делает копию объекта std :: vector. Память, которую std :: vector использует для хранения своих данных, выделяется в куче (и которая также копируется).

(Некоторые оптимизации компилятора означают копии не всегда бывает, за кулисами, например, в примере кода, я думаю, что большинство компиляторов будет копировать из a в b, внутри foo(), но b станет c в main() скорее чем быть скопированы снова)

дополнительная литература:. http://en.wikipedia.org/wiki/Copy_elision и http://en.wikipedia.org/wiki/Return_value_optimization (спасибо millsj за предложение) пункт 20 более эффективного C++, Скотт Мейерс, также покрывает это.

Answer 2

Да, в вашем примере он вызовет конструктор копирования, чтобы сделать копию, оригинальная копия выйдет за пределы области видимости, но возвращенная копия не будет использоваться и не может использоваться для выполнения операций над ней, таких как присвоение другие объекты внутри main. Поскольку в настоящее время компиляторы действительно возвращают оптимизацию стоимости RVO или называют оптимизацию значения возврата, эта стоимость минимизируется.

Answer 3

Добавление к тому, что уже упоминалось ранее.

Когда оптимизация включена: NRVO или RVO гарантирует, что возвращаемое значение вычисляется на месте вместо того, чтобы копировать обратно вызывающему.

Когда все оптимизации отключены: Возврат вектора или строки как возврат объекта (в частности, объект типа контейнера, размер которого известен компилятору). Поскольку компилятор знает о размере возвращаемого объекта, у него достаточно информации для выделения требуемого пространства стека для копирования по значению.

Если вы пытаетесь вернуть массив (любого типа), как бы компилятор знал, сколько размера выделяется в стеке? Должен ли C++ принудительно возвращать массив фиксированного размера?

Answer 4

Возвращаемый объект запустит конструктор копирования, чтобы иметь векторный объект temp, который будет назначен b как конструктор копирования. Исходный объект будет уничтожен после выхода из области действия.

Большинство современных компиляторов имеют оптимизацию под названием «Оптимизация возвращаемого значения» (для краткости RVO). C++ 11 Ссылки RValue позволяют реализовать векторную реализацию, которая гарантирует ROV.