函数参数不会在该函数退出时销毁

Question

我很确定，函数参数的析构函数应该在相应函数的出口处调用。考虑 C++11 标准的 5.2.2p4：

[...] 参数的生命周期在定义它的函数返回时结束。 [...]

不过，让我们试试这段代码：

#include <iostream>
using namespace std;

struct Logger {
    Logger(int) { cout << "Construct " << this << '\n'; }
    Logger(const Logger&) { cout << "Copy construct " << this << '\n'; }
    ~Logger() { cout << "Destruct " << this << '\n'; }
};

int f(Logger)
{
    cout << "Inside f\n";
    return 0;
}

int main()
{
    f(f(f(10)));
}

用gcc或clang编译后，输出如下：

Construct 0x7fffa42d97ff
Inside f
Construct 0x7fffa42d97fe
Inside f
Construct 0x7fffa42d97fd
Inside f
Destruct 0x7fffa42d97fd
Destruct 0x7fffa42d97fe
Destruct 0x7fffa42d97ff

正如我们所见，所有三个参数仅在最后一个函数调用完成后才被销毁。这是正确的行为吗？

Answer 1

参见 C++11 标准，§12.2/3，说

临时对象在评估的最后一步被销毁 full-expression (1.9) （词法上）包含它们所在的点 已创建。

Answer 2

从目前已经可以在 cmets 中找到的内容进行详细说明：

给定int f(Logger);，当你写的时候：

f(10);

this（概念上）构造一个临时的Logger对象，从该临时对象构造函数参数，调用函数，销毁函数参数，最后销毁临时对象。

当你写作时：

f(f(10));

this（从概念上讲）构造一个临时 Logger 对象，从该临时对象构造函数参数，调用函数，销毁函数参数，使用第一个函数调用的结果构造一个新的临时 Logger 对象，构造来自那个临时对象的函数参数，调用函数，销毁函数参数，最后销毁两个临时对象。

我会避免为f(f(f(10))); 的情况写出来。

现在，这两个临时对象可以省略：

当满足某些条件时，允许实现省略类对象的复制/移动构造，即使对象的复制/移动构造函数和/或析构函数有副作用。在这种情况下，实现将省略的复制/移动操作的源和目标简单地视为引用同一对象的两种不同方式，并且该对象的销毁发生在两个对象本应被删除的较晚时间。没有优化就被破坏了。这种复制/移动的省略 称为复制省略的操作在以下情况下是允许的（可以组合起来消除多个副本）：

• ...

• 当尚未绑定到引用 (12.2) 的临时类对象将被复制/移动到具有相同 cv-unqualified 类型的类对象时，可以通过构造临时对象直接进入省略复制/移动的目标

• ...

由于函数参数和临时对象具有相同的类型，因此允许编译器将它们视为相同的对象。临时对象将在最后阶段被销毁，因此参数的生命周期不会起作用。

但是，当复制省略不执行时，例如因为您将编译器配置为不执行，或者因为首先没有复制要删除（见下文），那么函数当你说它们应该被销毁时，参数确实必须被销毁，并且你必须在所有符合 C++11 实现的第二个函数调用开始之前看到“Destruct (...)”。

使用大括号可以在没有临时参数的情况下构造参数：您可以将调用重新工作为

f({f({f({10})})});

这里，每个参数都是列表初始化的，在这种情况下不涉及临时对象，并且没有要删除的副本。这必须在函数 f 返回时立即销毁函数参数，在再次调用 f 之前，在所有符合 C++11 的实现中，不管任何 -felide-constructors 命令行选项，而编译器不这样做是它们不符合 C++11 的一个领域。

这并不是相当那么简单，不过：CWG issue 1880 读作：

WG 决定不指定参数对象是在调用后立即销毁还是在调用所属的完整表达式的末尾销毁。

这将允许编译器现在做的事情：参数可以在完整表达式结束后销毁，在最后一个 f 返回之后。 C++11 的确切文字文本不是当前编译器实现的。

Answer 3

你期望看到的是：

Construct 0x7fffa42d97ff         //  Creation of temporary object
Copy construct 0xAAAAAAAAAA      //  copy constuction of parameter
Inside f
Destruct 0xAAAAAAAAAA            // destruction of parameter.
Construct 0x7fffa42d97fe
Copy construct 0xBBBBBBBBB
Inside f
Destruct 0xBBBBBBBBB
Construct 0x7fffa42d97fd
Copy construct 0xCCCCCCCCC
Inside f
Destruct 0xCCCCCCCCC
Destruct 0x7fffa42d97fd
Destruct 0x7fffa42d97fe
Destruct 0x7fffa42d97ff          // destruction of temporary

但允许编译器省略（删除）参数（及其析构函数）的复制构造并内联函数。如果这样做，剩下的唯一构造的对象就是传递给函数的临时对象。

因此，如果您使用我的结果集删除复制构造（由激进的编译器优化引起），您将得到您在答案中看到的输出。

如果你想看到上面的输出。然后阻止编译器内联函数：见https://stackoverflow.com/a/1474050/14065

注意：内联只是省略副本的原因之一。编译器可以使用其他几个。我使用内联示例，因为它最容易可视化删除复制到函数中的参数。

Answer 4

这是正确的行为。它遵循破坏资源的先进后出方法。如果您按顺序调用该函数，您会得到不同的结果。

f(10)
f(10)
f(10)

会这样破坏：

Construct 0x7fffa42d97ff
Inside f
Destruct 0x7fffa42d97ff
Construct 0x7fffa42d97fe
Inside f
Destruct 0x7fffa42d97fe
Construct 0x7fffa42d97fd
Inside f
Destruct 0x7fffa42d97fd