函数的返回值通常存储在堆栈或寄存器中。但是对于大型结构，它必须在堆栈上。这段代码在真正的编译器中需要复制多少？还是优化掉了？
例如：
struct Data {
unsigned values[256];
};
Data createData()
{
Data data;
// initialize data values...
return data;
}
（假设函数不能内联..）
【问题讨论】：
标签： c compiler-optimization calling-convention abi compiler-theory
但对于大型结构，它必须在
heap堆栈上。
确实如此！声明为局部变量的大型结构在堆栈上分配。很高兴能解决这个问题。
至于避免复制，正如其他人所指出的那样：
大多数调用约定通过传递一个附加参数来处理“函数返回结构”，该参数指向调用者堆栈框架中应该放置结构的位置。这绝对是调用约定而不是语言的问题。
使用这种调用约定，即使是相对简单的编译器也可以注意到代码路径何时肯定会返回结构，并修复对该结构成员的分配，以便它们直接进入调用者的框架，不必复制。关键是让编译器注意到通过函数的 all 终止代码路径返回 same 结构变量。如果是这种情况，编译器可以安全地使用调用者框架中的空间，而无需在返回点复制。
【讨论】：
无；没有完成任何副本。
调用者的Data返回值的地址实际上是作为隐藏参数传递给函数的，createData函数只是简单的写入调用者的栈帧。
这被称为named return value optimisation。另请参阅c++ faq on this topic。
商业级 C++ 编译器实现按值返回的方式可以消除开销，至少在简单情况下是这样
...
当 yourCode() 调用 rbv() 时，编译器会秘密传递一个指针，指向 rbv() 应该构造“返回”对象的位置。
你可以通过在你的结构中添加一个带有 printf 的析构函数来证明这一点。如果此按值返回优化正在运行，则只应调用一次析构函数，否则应调用两次。
您还可以检查程序集以查看是否发生这种情况：
Data createData()
{
Data data;
// initialize data values...
data.values[5] = 6;
return data;
}
这是程序集：
__Z10createDatav:
LFB2:
pushl %ebp
LCFI0:
movl %esp, %ebp
LCFI1:
subl $1032, %esp
LCFI2:
movl 8(%ebp), %eax
movl $6, 20(%eax)
leave
ret $4
LFE2:
奇怪的是，它在堆栈上为数据项subl $1032, %esp分配了足够的空间，但请注意，它将堆栈上的第一个参数8(%ebp)作为对象的基地址，然后初始化该项目的元素6 .由于我们没有为 createData 指定任何参数，这很奇怪，直到您意识到这是指向父版本 Data 的秘密隐藏指针。
【讨论】：
给出的例子很多，但基本上
C 没有指定从函数返回的结构体有多大。
这是针对特定编译器的一些测试，即 x86 RHEL 5.4 上的 gcc 4.1.2
[00:05:21 1 ~] $ gcc -O2 -S -c t.c
[00:05:23 1 ~] $ cat t.s
.file "t.c"
.text
.p2align 4,,15
.globl createData
.type createData, @function
createData:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
movl 8(%ebp), %eax
movl $1, 24(%eax)
popl %ebp
ret $4
.size createData, .-createData
.ident "GCC: (GNU) 4.1.2 20080704 (Red Hat 4.1.2-46)"
.section .note.GNU-stack,"",@progbits
#include <stdlib.h>
struct Data {
unsigned values[256];
};
struct Data createData()
{
struct Data data;
int i;
for(i = 0; i < 256 ; i++)
data.values[i] = rand();
return data;
}
[00:06:08 1 ~] $ gcc -O2 -S -c t.c
[00:06:10 1 ~] $ cat t.s
.file "t.c"
.text
.p2align 4,,15
.globl createData
.type createData, @function
createData:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
pushl %edi
pushl %esi
pushl %ebx
movl $1, %ebx
subl $1036, %esp
movl 8(%ebp), %edi
leal -1036(%ebp), %esi
.p2align 4,,7
.L2:
call rand
movl %eax, -4(%esi,%ebx,4)
addl $1, %ebx
cmpl $257, %ebx
jne .L2
movl %esi, 4(%esp)
movl %edi, (%esp)
movl $1024, 8(%esp)
call memcpy
addl $1036, %esp
movl %edi, %eax
popl %ebx
popl %esi
popl %edi
popl %ebp
ret $4
.size createData, .-createData
.ident "GCC: (GNU) 4.1.2 20080704 (Red Hat 4.1.2-46)"
.section .note.GNU-stack,"",@progbits
.file "t.c"
.text
.p2align 4,,15
.globl createData
.type createData, @function
createData:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
pushl %edi
pushl %esi
pushl %ebx
movl $1, %ebx
subl $1036, %esp
movl 8(%ebp), %edi
leal -1036(%ebp), %esi
.p2align 4,,7
.L2:
call rand
movl %eax, -4(%esi,%ebx,4)
addl $1, %ebx
cmpl $257, %ebx
jne .L2
movl %esi, 4(%esp)
movl %edi, (%esp)
movl $1024, 8(%esp)
call memcpy
addl $1036, %esp
movl %edi, %eax
popl %ebx
popl %esi
popl %edi
popl %ebp
ret $4
.size createData, .-createData
.ident "GCC: (GNU) 4.1.2 20080704 (Red Hat 4.1.2-46)"
.section .note.GNU-stack,"",@progbits
另外，VS2008（上面编译为C）会在createData()的栈中保留struct Data，并在Debug模式下执行rep movsd循环将其复制回调用者，在Release模式下它将移动rand() (%eax) 的返回值直接返回给调用者
【讨论】：
typedef struct {
unsigned value[256];
} Data;
Data createData(void) {
Data r;
calcualte(&r);
return r;
}
Data d = createData();
msvc(6,8,9) 和 gcc mingw(3.4.5,4.4.0) 将生成类似以下伪代码的代码
void createData(Data* r) {
calculate(&r)
}
Data d;
createData(&d);
【讨论】：
Linux 上的 gcc 将发出一个 memcpy() 将结构复制回调用者的堆栈中。如果函数具有内部链接，则可以进行更多优化。
【讨论】：