c++ - 返回对象存储在哪里？

Question

我大致了解函数如何按值返回对象。但我想在较低的层次上理解它。装配水平(如果合理)。

我理解这段代码

ClassA fun(){
    ClassA a;
    a.set(...);
    return a;
}

内部转换为

void fun(Class& ret){
    ClassA a;
    a.set(...);
    ret.ClassA::ClassA(a);
}

这有效地调用了返回值上的复制构造函数。

我也知道有一些优化(如 NRVO)可以生成以下代码以避免复制构造函数。

void fun(Class& ret){
    ret.set(...);
}

但是我的问题有点基础。它实际上与特定对象无关。它甚至可以是原始类型。

假设我们有这段代码:

int fun(){
   return 0;
}
int main(){
    fun();
}

我的问题是返回对象存储在内存中的什么位置。

如果我们看栈...有main的栈帧，然后是fun的栈帧。返回对象是否存储在某个地址中，比如两个堆栈帧之间？或者它可能存储在 main 堆栈帧中的某处(并且可能是在生成的代码中通过引用传递的地址)。

我已经考虑过了，第二个似乎更实用，但是我不明白编译器如何知道要在 main 的堆栈帧中压入多少内存？它是否会计算最大的返回类型并推送它，即使可能会浪费一些内存？或者它是动态完成的，它仅在调用函数之前分配该空间？

Answer 1

C++ 语言规范没有指定这些底层细节。它们由每个 C++ 实现指定，实际实现细节因平台而异。

几乎在每种情况下，一个简单的 native 类型的返回值都会返回到某个指定的 CPU 寄存器中。当一个函数返回一个类实例时，细节因实现而异。有几种常见的方法，但典型的情况是调用者负责在堆栈上为返回值分配足够的空间，然后调用函数并将额外的隐藏参数传递给函数，函数将在其中复制返回值(或构造它，在 RVO 的情况下)。或者，参数是隐式的，并且函数可以在调用的堆栈帧之后在堆栈上为返回值本身找到空间。

也有可能给定的 C++ 实现仍将使用 CPU 寄存器来返回足够小以适合单个 CPU 寄存器的类。或者，也许，一些 CPU 寄存器被保留用于返回稍大的类。

细节各不相同，您需要查阅 C++ 编译器或操作系统的文档，以确定适用于您的具体细节。