c++函數(shù)參數(shù)和返回值

c++一直以來(lái)是一個(gè)關(guān)注效率的代碼，這樣關(guān)于函數(shù)的參數(shù)傳遞和返回值的接收，是重中之重。下文提供了一些個(gè)人的見(jiàn)解。

函數(shù)存儲(chǔ)位置

函數(shù)參數(shù)在編譯期展開(kāi)，目前各平臺(tái)的編譯期均有不同。

函數(shù)參數(shù)入棧順序

微軟有幾種編譯期屬性，用來(lái)定義函數(shù)參數(shù)的順序和堆棧。

所以直接在函數(shù)參數(shù)上，調(diào)用表達(dá)式和函數(shù)來(lái)回去值的話，非常危險(xiǎn)

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這個(gè)類(lèi)，可以通過(guò) a a{1,2,3}; 來(lái)初始化對(duì)象。
看著很美好，但是有幾個(gè)問(wèn)題需要注意。
參數(shù)是的入棧順序是跟著類(lèi)的屬性的順序一致， 當(dāng)前是 c, a, b;

int i = 0;
init1 a = {i++, i++, i++};
a.print();

當(dāng)我如此調(diào)用的時(shí)候，得到的返回值是1 2 0i++的執(zhí)行順序是從左到右，跟函數(shù)調(diào)用順序無(wú)關(guān)。 另外不能有 構(gòu)造函數(shù)

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;
	};

當(dāng)我添加了構(gòu)造函數(shù)的時(shí)候。 用下面代碼測(cè)試。會(huì)得到兩種結(jié)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();
}

函數(shù)的返回值

函數(shù)返回值的聲明周期在函數(shù)體內(nèi)。

用參數(shù)引用來(lái)返回

class result
{
public:
int result;
};
void getresult(result& result) ...

優(yōu)點(diǎn)：

• 效率最高，因?yàn)榉祷刂档膶?duì)象在函數(shù)體外構(gòu)造，可以一直套用, 可以一處構(gòu)造，一直使用。
• 安全，可以定義對(duì)象，并不用new或者malloc, 沒(méi)有野指針困擾。
  缺點(diǎn)：
• 代碼可讀性低，不夠優(yōu)美
• 無(wú)法返回nullptr. 一般在 result 中定義一個(gè); 用來(lái)表示一個(gè)空對(duì)象。
• 容易賦值到一個(gè)臨時(shí)對(duì)象中，當(dāng)調(diào)用getresult({1})會(huì)賦值到一個(gè) 臨時(shí)的 result 對(duì)象中，拿不到返回值。正常來(lái)說(shuō)也不會(huì)這樣做。

返回一個(gè)參數(shù)指針

class result
{
public:
int result;
};
result* getresult() ...

優(yōu)點(diǎn)：

• 簡(jiǎn)潔明了
• 參數(shù)傳遞快速
  缺點(diǎn)：
• 指針如果在 函數(shù)內(nèi) static 需要考慮多線程。 如果是 new 出來(lái)的，多次調(diào)用效率不高
• 指針無(wú)法重復(fù)使用，（可以用 std::share_ptr 增加對(duì)象池來(lái)解決問(wèn)題。但會(huì)引入新的復(fù)雜度。）
• 需要考慮釋放的問(wèn)題

返回一個(gè)對(duì)象

class result
{
public:
int result;
};
result getresult() ...

優(yōu)點(diǎn)：

• 沒(méi)有內(nèi)存泄露的風(fēng)險(xiǎn)
• 簡(jiǎn)潔明了
  缺點(diǎn)：
• 但有個(gè)別編譯期優(yōu)化選項(xiàng)問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致一次構(gòu)造兩次拷貝， 第一次是函數(shù)體內(nèi)對(duì)象向返回值拷貝，第二次是 返回值拷貝給外面接收參數(shù)的。
• 開(kāi)啟編譯期優(yōu)化選項(xiàng)，并且是 在 return result 的時(shí)候構(gòu)造返回對(duì)象，才能優(yōu)化。

總結(jié)

一般如果是 簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)體，用 返回一個(gè)臨時(shí)對(duì)象的方式解決。
如果使用 返回一個(gè)參數(shù)指針，一般改成返回一個(gè)id，用一個(gè)manager來(lái)管理內(nèi)存機(jī)制?；蛘?共享內(nèi)存，內(nèi)存池來(lái)解決內(nèi)存泄露后續(xù)的問(wèn)題
用 參數(shù)引用來(lái)返回的話，一般會(huì)這么定義int getresult(result& result)函數(shù)返回值，用來(lái)返回狀態(tài)碼，真正的數(shù)據(jù)，放到 result 中。

函數(shù)的幾種變體

inline 函數(shù)

• inline 函數(shù)是內(nèi)聯(lián)函數(shù)，是編譯期優(yōu)化的一種手段，一般是直接展開(kāi)到調(diào)用者代碼里，減少函數(shù)堆棧的開(kāi)銷(xiāo)。
• inline 標(biāo)識(shí)只是建議，并不是一定開(kāi)啟內(nèi)聯(lián)。
• 函數(shù)比較復(fù)雜或者遞歸有可能編譯期不展開(kāi)。
• dll 導(dǎo)出的時(shí)候，可以不用加導(dǎo)出標(biāo)識(shí)，會(huì)直接導(dǎo)出到目標(biāo)處。
• inline 在msvc的平臺(tái)，只要實(shí)現(xiàn)頭文件中，加不加內(nèi)聯(lián)是一樣的. (警告頂級(jí)調(diào)到最高/wall, 不加inline標(biāo)識(shí)的函數(shù)會(huì)提示，未使用的內(nèi)聯(lián)函數(shù)將被刪除。)
• inline 函數(shù)比全局函數(shù)更快，但是全局函數(shù)無(wú)法定義在頭文件中（會(huì)報(bào)多重定義函數(shù)。）所以一般用class 包一層 static inline 函數(shù)，用來(lái)寫(xiě)工具類(lèi)。

函數(shù)對(duì)象

class a {
public :
  int value;  
  int operator() (int val) {
      return value + val;
  }
}

上述代碼是一個(gè)函數(shù)對(duì)象，重載operator()得到一個(gè)函數(shù)對(duì)象。
int a = a{10}(1)會(huì)返回11, 顯示構(gòu)造了一個(gè)a{value=10}的對(duì)象,然后調(diào)用重載函數(shù)operator(), 返回 10 + 1 = 11
上述代碼因?yàn)槭窃陬^文件實(shí)現(xiàn)的，所以編譯期會(huì)自動(dòng)把operator()函數(shù)當(dāng)成inline函數(shù)，執(zhí)行效率很高。

lambda 函數(shù)

lambda 其實(shí)就是一個(gè)函數(shù)對(duì)象，會(huì)在編譯期展開(kāi)成一個(gè)函數(shù)對(duì)象體。