一直以来是一个关注效率的代码,这样关于函数的参数传递和返回值的接收,是重中之重。下文提供了一些个人的见解。
函数存储位置
函数参数在编译期展开,目前各平台的编译期均有不同。
名称 | 存储位置 |
---|---|
函数名称和逻辑 | 代码段存储 |
函数参数和返回值 | 栈中或者寄存器(64位会有6个寄存器使用) |
new malloc 的变量 | 堆 |
函数参数入栈顺序
微软有几种编译期属性,用来定义函数参数的顺序和堆栈。
关键字 | 堆栈清理 | 参数传递 |
---|---|---|
__cdecl | 调用方 | 在堆栈上按相反顺序推送参数(从右到左) |
__clrcall | 不适用 | 按顺序将参数加载到 CLR 表达式堆栈上(从左到右)。 |
__stdcall | 被调用方 | 在堆栈上按相反顺序推送参数(从右到左) |
__fastcall | 被调用方 | 存储在寄存器中,然后在堆栈上推送 |
__thiscall | 被调用方 | 在堆栈上推送;存储在 ECX 中的 this 指针 |
__vectorcall | 被调用方 | 存储在寄存器中,然后按相反顺序在堆栈上推送(从右到左) |
所以直接在函数参数上,调用表达式和函数来回去值的话,非常危险
初始化列表
class Init1
{
public:
void Print()
{
std::cout << a << std::endl;
std::cout << b << std::endl;
std::cout << c << std::endl;
}
int c, a, b;
};
A这个类,可以通过 A a{1,2,3}; 来初始化对象。
看着很美好,但是有几个问题需要注意。
参数是的入栈顺序是跟着类的属性的顺序一致, 当前是 c, a, b;
int i = 0;
Init1 a = {i++, i++, i++};
a.Print();
当我如此调用的时候,得到的返回值是 1 2 0
i++的执行顺序是从左到右,跟函数调用顺序无关。 另外不能有 构造函数
class Init1
{
public:
Init1(int ia, int ib, int ic)
{
std::cout << "construct" << std::endl;
a = ia;
b = ib;
c = ic;
}
Init1(const Init1& other)
{
std::cout << "copy " << std::endl;
a = other.a;
b = other.b;
c = other.c;
}
void Print()
{
std::cout << a << std::endl;
std::cout << b << std::endl;
std::cout << c << std::endl;
}
int c, a, b;
};
当我添加了构造函数的时候。 用下面代码测试。会得到两种结果
void Test_InitilizeList()
{
int i = 0;
//Init1 a = { i++, i++, i++ }; // 0 1 2
Init1 a(i++, i++, i++); // 2 1 0
a.Print();
}
函数的返回值
函数返回值的声明周期在函数体内。
用参数引用来返回
class Result
{
public:
int result;
};
void GetResult(Result& result) ...
优点:
- 效率最高,因为返回值的对象在函数体外构造,可以一直套用, 可以一处构造,一直使用。
- 安全,可以定义对象,并不用new或者malloc, 没有野指针困扰。
缺点: - 代码可读性低,不够优美
- 无法返回nullptr. 一般在 Result 中定义一个; 用来表示一个空对象。
- 容易赋值到一个临时对象中,当调用
GetResult({1})
会赋值到一个 临时的 Result 对象中,拿不到返回值。正常来说也不会这样做。
返回一个参数指针
class Result
{
public:
int result;
};
Result* GetResult() ...
优点:
- 简洁明了
- 参数传递快速
缺点: - 指针如果在 函数内 static 需要考虑多线程。 如果是 new 出来的,多次调用效率不高
- 指针无法重复使用,(可以用 std::share_ptr 增加对象池来解决问题。但会引入新的复杂度。)
- 需要考虑释放的问题
返回一个对象
class Result
{
public:
int result;
};
Result GetResult() ...
优点:
- 没有内存泄露的风险
- 简洁明了
缺点: - 但有个别编译期优化选项问题,会导致一次构造两次拷贝, 第一次是函数体内对象向返回值拷贝,第二次是 返回值拷贝给外面接收参数的。
- 开启编译期优化选项,并且是 在 return Result 的时候构造返回对象,才能优化。
总结
一般如果是 简单结构体,用 返回一个临时对象的方式解决。
如果使用 返回一个参数指针,一般改成返回一个id,用一个manager来管理内存机制。或者 共享内存,内存池来解决内存泄露后续的问题
用 参数引用来返回的话,一般会这么定义 int GetResult(Result& result)
函数返回值,用来返回状态码,真正的数据,放到 result 中。