返回堆栈变量？

Question

所以，我一直对 C++ 指针与......无论另一个指针是什么有点模糊。喜欢，

Object* pointer = new Object();

对比

Object notpointer();

我知道第二个可能涉及指针，但基本上它是一个非指针。 （实际上叫什么？）

另外，我相信对于第一个，你必须调用

delete pointer;

一旦你完成它，在某个时候，对吧？另一个你不需要担心。我读过第一个分配在堆上，但第二个分配在堆栈上，并在方法返回时消失。

但是，当您从函数返回某些东西（不是原始数据）时呢？

一个很好的例子写在Should I return std::strings?:

std::string linux_settings_provider::get_home_folder() {
    return std::string(getenv("HOME"));
}

根据我之前写的，字符串是在堆栈上分配的，应该在函数返回时释放，对吧？然而没有人对此说任何话，所以我认为它工作正常。为什么？

一般来说有什么区别

return new std::string("pointer");

和

return std::string("not-pointer");

?

另外，假设两者都有效，两者的优缺点是什么？

Answer 1

当您通过指针返回时，您需要以您显示的方式返回一个动态分配的对象（即，如果稍后取消引用，返回一个指向堆栈对象的指针会导致未定义的行为）。这可能会导致内存泄漏，因为正如您所指出的，需要明确删除该对象。

另一方面，按值返回（即第二个sn-p）会导致将您从堆栈对象返回的对象复制到接收返回值的对象中：

std::string res = get_home_folder(); // std::string gets copied into res

编译器可以对此进行优化以避免通过return value optimization 进行复制。

Answer 2

我猜你并不是真的想写Object notpointer();，因为这实际上声明了一个名为notpointer 的函数返回一个Object。如果您的意思是Object notpointer;，那么有问题的实体是调用values。实际上，值是在堆栈上分配的，或者当碰巧是对象的成员时，嵌入到对象中。

当返回任何东西时，被返回的实体被复制或移动到预期实际返回值的位置。一旦构造了返回值，本地对象，即堆栈上的对象，就会超出范围并被销毁。鉴于本地对象无论如何都会消失，因此允许编译器删除副本并立即在正确的位置构造对象，即使复制构造函数和/或析构函数有副作用。

你的两个 return 语句之间的区别是

1. 当使用new std::string("pointer") 时，您会在堆上分配一个对象并返回一个指向该对象的指针。该指针很容易泄漏，最好立即将其放入合适的对象中，例如std::unique_ptr<std::string>：

   return std::unique_ptr<std::string>(new std::string("pointer"));
   

   这样，指针就不会泄露。当然，您也可以将返回类型更改为std::unique_ptr<std::string>，而不是std::string*。请注意，堆分配通常相当昂贵。

2. 使用std::string("value") 时，您只需返回一个局部变量。副本很有可能会被忽略，并且返回值会立即在它应该去的位置构造。无需照顾任何资源，因为所有涉及的对象都将自动销毁。没有显式的堆分配，堆栈分配非常快。

当然，在给定的示例中，std::string 实际上需要在两种情况下分配其内部表示。如果返回指针，则保证没有额外的内部分配。另一方面，当返回 std::string 值并且确实需要复制时，可能需要为复制分配内部内存。也就是说，当返回可能需要大量内存分配的大型对象时，返回值的方法存在需要复制它的风险。然而，在当前的 C++ 中，对象在最坏的情况下会被移动，也就是说，复制对象的问题不像在 C++03 中那样多。