C++临时变量的生命周期
2016-07-08 20:27
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C++ 中的临时变量指的是那些由编译器根据需要在栈上产生的,没有名字的变量。主要的用途主要有两类:
1) 函数的返回值, 如:
1 string proc() 2 { 3 return string("abc"); 4 } 5 6 int main() 7 { 8 proc(); 9 return 0; 10 }
其中第 8 行会产生一个临时变量。但并不是所有返回值都会创建临时变量,只有当没有将返回值赋值给其它变量时,临时变量才会创建。这种临时变量的生命周期很短,当表达式完成后,它就会被销毁了。例如上面的代码,第 8 行产生的临时变量,到第 9 行的时候就已经销毁了。
2) 类型转换时的中间变量。
1 int a = 3; 2 3 float k = 2.0; 4 float f = k + a;
第4行,k+a 由于是 float + int , int 会被转换成 float 再与 k 相加,这个时候就会生产一个临时变量。上面的例子是 build-in type,但对于自定义的类也是同样适用的。
一般来说,C++ 中的临时变量在表达式结束之后 (full expression) 就被会销毁,比如前面举的两个栗子,但也有例外的时候,如果这个临时变量被用来初始化一个引用的话,那这个临时变量的生命周期就会被延长,直到引用被销毁,从而不会因此产生悬空(dangling)的引用。
1 string Proc() 2 { 3 return string("abc"); 4 } 5 6 int main() 7 { 8 const string& ref = Proc(); 9 cout << ref << endl; 10 return 0; 11 }
如上,第 8 行产生的临时变量因为有 ref 指向,它的生命周期会延长至直到 main() 返回。这个特性有时很有用,比如,你可以用一个基类的引用指向一个子类的临时变量,然后通过这个引用来实现多态,但又不用处理子类的销毁。
1 Class Base() 2 { 3 public: 4 5 virtual Bar() { cout << "base bar()" << endl; } 6 }; 7 8 Class DerOne: public Base 9 { 10 public: 11 12 virtual Bar() { cout << "DerOne Bar()" << endl; } 13 }; 14 15 class DerTwo: public Base 16 { 17 public: 18 19 virtual Bar() { cout << "DerTwo Bar()" << endl; } 20 }; 21 22 23 Base GetBase() 24 { 25 return Base(); 26 } 27 28 DerOne GetDerOne() 29 { 30 return DerOne(); 31 } 32 33 DerTwo GetDerTwo() 34 { 35 return DerTwo(); 36 } 37 38 39 int main() 40 { 41 const Base& ref1 = GetBase(); 42 const Base& ref2 = GetDerOne(); 43 const Base& ref3 = GetDerTwo(); 44 45 ref1.Bar(); 46 ref2.Bar(); 47 ref3.Bar(); 48 49 return 0; 50 }
该小技巧在 Loki::ScopeGuard 的实现中被用到了,使得在一个域内使用多态时,可以避免使用指针,这个写法是这样的巧妙以致被 Andrei 称为:"The Most Important const"。不过需要注意的是,临时变量只能通过 const 引用来指向,因此是不可修改的。
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