为什么值返回的对象与方法内部的对象地址相同？答案

【问题标题】：Why does an object returned by value have the same address as the object inside the method?为什么值返回的对象与方法内部的对象地址相同？
【发布时间】：2020-05-14 08:00:23
【问题描述】：

#include <stdio.h>
#include <array>
#include <vector>

std::vector<int> foo() {
 int i;
 std::vector<int> a(100);
 printf("%p, %p, %p\n", &i, &a, &(a[0]));
 return a;
}

int main() {
 int i;
 std::vector<int> b = foo();
 printf("%p, %p, %p\n", &i, &b, &(b[0]));
}

为什么a和b上面的地址是一样的？这是某种“跨堆栈框架”优化吗？即使我使用-O0 选项，结果也是一样的。

输出：

$ vim main.cpp 
$ cc -std=c++11 -lc++ main.cpp
$ ./a.out
0x7ffee28d28ac, 0x7ffee28d28f0, 0x7ff401402c00
0x7ffee28d290c, 0x7ffee28d28f0, 0x7ff401402c00
$

【问题讨论】：

试试godbolt.org
在堆上（即main之外）声明b时也是这种情况吗？

标签： c++ c++11

【解决方案1】：

这是因为复制省略/命名返回值优化 (NRVO)。 foo 返回一个命名对象 a。所以编译器不是创建本地对象并返回它的副本，而是在调用者放置它的地方创建对象。您可以在https://en.cppreference.com/w/cpp/language/copy_elision 上阅读更多相关信息。虽然从 C++17 开始 RVO 是强制性的，但 NRVO 不是，但看起来您的编译器即使在 -O0 的情况下也支持它。

【讨论】：

@willzeng NRVO 可能是可选的，但自 1990 年代初以来已普遍实施。一些编译器确实提供了一种禁用它的方法，对于 gcc 它是“-fno-elide-constructors”
@Cubbi 不是实现的问题。如果不是强制性的，那么您不能依赖地址相同。
由于您没有以任何其他方式使用b，编译器可能认为内联调用foo()是合适的

【解决方案2】：

请注意，即使没有复制省略（强制与否），两个对象的地址也可能相同，因为它们的生命周期不重叠。

【讨论】：

【解决方案3】：

正如其他人所解释的那样，这是因为复制 elison。您可以通过以下方式使用 g++ 禁用它：

g++ -fno-elide-constructors main.cpp

main.cpp 包含您的代码。

现在 a 和 b 具有不同的地址，但 a[0] 和 b[0] 将具有相同的地址地址，因为移动语义。

【讨论】：