Версия для печати темы Нажмите сюда для просмотра этой темы в оригинальном формате

Форум программистов > C/C++: Общие вопросы > Возврат из функции: по ссылке, по указателю

Автор: Gunslinger 16.12.2009, 09:29

Цитата(xvr @  15.12.2009,  12:09 ) Есть еще одна тонкость в применении ссылок: Код SomeObject func(); SomeObject& ref=func(); В последней строке будет созданна ссылка на объект, возвращенный функцией func. Время жизни этого объекта будет расширенно до времени жизни ссылочной переменной ref Ни создания отдельного объекта, ни copy конструктора вызванно не будет (как в случае SomeObject ref=func(); Цитата(xvr @  15.12.2009,  15:31 ) Цитата(mes @ 15.12.2009,  12:36) Цитата(xvr @  15.12.2009,  11:09 Найти цитируемый пост) SomeObject& ref=func(); Хотя некоторые компиляторы идут на встречу позволяя подобное,   но по правилам, насколько я знаю, временным объектом можно проинициалировать только константную ссылку. Угу, это я как то пропустил . Посыпаю голову пеплом и исправляюсь smile : Код const SomeObject& ref=func(); в остальном все правильно 1. Ссылка и указатель на функцию значат, что функция создала переменную с результатом и на эту переменную возвратила адрес. Но локальные переменные после завершения работы функции удаляются. Или ссылки и указатели дают, если возвращающее значение создается в куче? 2. Не понятны выделенные строки - копировать не стал, чтобы пост не увеличивать.

Автор: xvr 16.12.2009, 12:52

Цитата Ссылка и указатель на функцию значат, что функция создала переменную с результатом и на эту переменную возвратила адрес.  Если это про SomeObject func(); - то это прототип функции, возвращающей объект (а не ссылку на него) Цитата Но локальные переменные после завершения работы функции удаляются.  Локальный - да, возвращаемый - нет. Если в целом, то такое действо: Код SomeObject func() {  SomeObject rv;  ...  return rv; } SomeObject my_obj=func(); реализуется так (это без учета возможных оптимизаций) - псевдокод: Код my_obj.SomeObject() -- Default constructor call func()  rv.SomeObject() -- Default constructor  ...  return &rv; my_obj.operator = (rv); rv.~SomeObject() Цитата Не понятны выделенные строки В стандарте есть специальная трактовка конструкции Код const SomeObject& ref=func(); Глава 12.2 (Temporary objects) Цитата 5. reference is bound to a temporary. The temporary to which the reference is bound or the temporary that is the complete object of a subobject to which the reference is bound persists for the lifetime of the reference Код class C { / / ... public : C(); C(int ); friend C operator +( const C&, const C&); ~C(); }; C obj1 ; const C& cr = C (16)+ C (23); C obj2 ; the expression C(16)+C(23) creates three temporaries. A first temporary T1 to hold the result of the expression C(16), a second temporary T2 to hold the result of the expression C(23), and a third temporary T3 to hold the result of the addition of these two expressions. The temporary T3 is then bound to the reference cr. It is unspecified whether T1 or T2 is created first. On an implementation where T1 is created before T2, it is guaranteed that T2 is destroyed before T1. The temporaries T1 and T2 are bound to the reference parameters of operator+; these temporaries are destroyed at the end of the full expression containing the call to operator+. The temporary T3 bound to the reference cr is destroyed at the end of cr’s lifetime, that is, at the end of the program. In addition, the order in which T3 is destroyed takes into account the destruction order of other objects with static storage duration. That is, because obj1 is constructed before T3, and T3 is constructed before obj2, it is guaranteed that obj2 is destroyed before T3, and that T3 is destroyed before obj1.

Автор: Gunslinger 17.12.2009, 10:05

Цитата(xvr @  16.12.2009,  12:52 ) Локальный - да, возвращаемый - нет. Получается, даже стековый объект не уничтожается и поэтому на него можно возвращать ссылки и указатели? Цитата(xvr @  16.12.2009,  12:52 ) В стандарте есть специальная трактовка конструкции Код const SomeObject& ref=func(); С переводом туго, пытаюсь въехать, как понял. ref - ссылка на результат функции и она объявлена константой, т.е. менять ее значение нельзя. Это как-то связано с тем, что значение на самом деле находится в функции? Например, компилятор запрещает писать в такие участки памяти?

Автор: xvr 17.12.2009, 11:33

Цитата(Gunslinger @ 17.12.2009,  10:05) Цитата(xvr @  16.12.2009,  12:52 ) Локальный - да, возвращаемый - нет. Получается, даже стековый объект не уничтожается и поэтому на него можно возвращать ссылки и указатели? Нет. Это случай, когда возвращается САМ объект (by value), а не ссылка или указатель на него. В таком случае происходит копирование возвращаемого объекта из стека вызванной функции в стек вызывающей (при выполнении оператора return в вызванной функции) Цитата Цитата(xvr @  16.12.2009,  12:52 ) В стандарте есть специальная трактовка конструкции Код const SomeObject& ref=func(); С переводом туго, пытаюсь въехать, как понял. ref - ссылка на результат функции и она объявлена константой, т.е. менять ее значение нельзя. Это как-то связано с тем, что значение на самом деле находится в функции? Например, компилятор запрещает писать в такие участки памяти? Писать туда действительно нельзя (хотя это и условность - const_cast может эту константность перебить   ) Основной цимус тут в том, что такая конструкция позволяет избежать копирования объекта (за счет усложнения компилятора   )

Автор: Gunslinger 17.12.2009, 19:24

Цитата(xvr @  17.12.2009,  11:33 ) Это случай, когда возвращается САМ объект (by value), а не ссылка или указатель на него. В таком случае происходит копирование возвращаемого объекта из стека вызванной функции в стек вызывающей (при выполнении оператора return в вызванной функции) и Цитата(xvr @  17.12.2009,  11:33 ) такая конструкция позволяет избежать копирования объекта У меня не вяжется. Сейчас моя логика такая:  1. Автоматические переменные после выхода из блока уничтожаются 2. Ссылка - всего лишь псевдоним и вместо нее компилятор подставляет автоматическую переменную из блока функции 3. Указатель - адрес. Адресуется опять же  на переменную в функции. Отсюда выводы такие:  1. Возврат по значению: либо объект, либо выражение (temporary T3 из примера стандарта) копируется в переменную во внешней программе, которой присвоен 2. Возврат по ссылке\указателю: работа с переменной\temporary T3 функции

Автор: xvr 17.12.2009, 19:56

Цитата(Gunslinger @ 17.12.2009,  19:24) У меня не вяжется. Сейчас моя логика такая:  1. Автоматические переменные после выхода из блока уничтожаются 2. Ссылка - всего лишь псевдоним и вместо нее компилятор подставляет автоматическую переменную из блока функции 3. Указатель - адрес. Адресуется опять же  на переменную в функции. Это так, но совершенно непонятно, какое это имеет отношение к рассматриваемому примеру - там нет возврата ПО ССЫЛКЕ или УКАЗАТЕЛЯ. Цитата Отсюда выводы такие:  1. Возврат по значению: либо объект, либо выражение (temporary T3 из примера стандарта) копируется в переменную во внешней программе, которой присвоен 2. Возврат по ссылке\указателю: работа с переменной\temporary T3 функции Выводы правильные, но не полные - рассматриваемый пример не попадает под эти 2 альтернативы. 3я альтернатива возникает при особом способе использования вызова функции, возвращающей объект by-value. Если способ вызова будет другой (например инициализация объекта возвращаемым значением), то и вывод тоже будет другой (конкретно будет 1й вариант)

Автор: Gunslinger 18.12.2009, 09:18

Цитата(xvr @  17.12.2009,  19:56 ) при особом способе использования вызова функции т.е. это чисто логическая штука? Ума не приложу, что еще можно делать с памятью на физическом уровне, кроме как копировать\обрабатывать содержимое ячейки и обращаться к ней по адресу..

Автор: xvr 18.12.2009, 10:04

Цитата(Gunslinger @ 18.12.2009,  09:18) Цитата(xvr @  17.12.2009,  19:56 ) при особом способе использования вызова функции т.е. это чисто логическая штука?  Весь компилятор 'чисто логическая штука' Процессор ничего не знает о том, что такое 'объект', 'класс', 'exception' и т.д. Цитата Ума не приложу, что еще можно делать с памятью на физическом уровне, кроме как копировать\обрабатывать содержимое ячейки и обращаться к ней по адресу.. Собственно ничего. Тебя же не удивляет, что имея в распоряжении всего 32 буквы можно написать 'Войну и мир'?

Автор: mes 18.12.2009, 10:25

Цитата(Gunslinger @  18.12.2009,  08:18 ) это чисто логическая штука?  Имхо, В cpp (как в любом ЯВУ) практически все конструкции надо понимать как "логическую штуку", за исключением когда специально расматривается  конструкция в условиях реализации конкретного компилятора. Цитата(Gunslinger @  17.12.2009,  18:24 ) 2. Ссылка - всего лишь псевдоним  увы не всего лишь. Это утверждение справедливо лишь ссылки на полноценный объект. Есть еще правило, приведенное цитатой xvr и на которое Вы не обратили должного внимания : Цитата(xvr @  16.12.2009,  11:52 ) 5. reference is bound to a temporary. The temporary to which the reference is bound or the temporary that is the complete object of a subobject to which the reference is bound persists for the lifetime of the reference   Добавлено через 1 минуту и 56 секунд    Цитата(xvr @  18.12.2009,  09:04 ) 32 буквы  32 ?!

Автор: Gunslinger 18.12.2009, 13:14

Цитата(mes @  18.12.2009,  10:25 ) Это утверждение справедливо лишь ссылки на полноценный объект. Есть еще правило, приведенное цитатой xvr и на которое Вы не обратили должного внимания : Там по временные переменные, ссылки и время жизни - а все вместе скомпоновать в осмысленное предложение я не смог. Вот и не понял смысл 3й альтернативы.

Автор: mes 18.12.2009, 13:27

Цитата(Gunslinger @  18.12.2009,  12:14 ) . Вот и не понял смысл 3й альтернативы. В общем там говорится , что если временный объект "пристыковать" к ссылке, то он сохраняется (удлиняет жизнь) на все время жизни ссылки.

Автор: Gunslinger 18.12.2009, 14:09

Цитата(mes @  18.12.2009,  13:27 ) В общем там говорится , что если временный объект "пристыковать" к ссылке, то он сохраняется (удлиняет жизнь) на все время жизни ссылки. Спасибо, но чем тогда эта инфа из стандарта отличается от тоо, что я писал выше: Цитата(Gunslinger @  17.12.2009,  19:24 ) 2. Возврат по ссылке\указателю: работа с переменной\temporary T3 функции ? Судя по ответу xvr, мой ответ не подходил для данного случая. Мне интересно, как правильно - чтобы знать нюансы работы с получаемыми подобным образом (*, &) результатами.

Автор: mes 18.12.2009, 14:58

Цитата(Gunslinger @  18.12.2009,  13:09 ) отличается от тоо, что я писал выше: 2. Возврат по ссылке\указателю: 1. в примере который мы разбираем нет никакого возврата по ссылке/указателю 2. можно бы продолжать, но пункта 1. более чем достаточно, хотя в Вашей фразе и помимо него много неясностей..

Автор: Gunslinger 18.12.2009, 15:18

Цитата(mes @  18.12.2009,  14:58 ) хотя в Вашей фразе и помимо него много неясностей.. что именно - разъясню. Может тогда станет ясно, почему я вас обоих не понимаю.

Автор: mes 18.12.2009, 16:03

Цитата(Gunslinger @  17.12.2009,  18:24 ) 1. Автоматические переменные после выхода из блока уничтожаются А когда уничтожаются временные объекты ? Цитата(Gunslinger @  17.12.2009,  18:24 ) 2. Ссылка - всего лишь псевдоним который имеет некоторые (неочевидные) особенности/правила связанные с его использованием Цитата(Gunslinger @  17.12.2009,  18:24 ) из блока функции блок функции  и функциональный блок - несколько разные понятия Цитата(Gunslinger @  17.12.2009,  18:24 ) 3. Указатель - адрес. Нет. У адреса можно разве взять его адрес ? Цитата(Gunslinger @  17.12.2009,  18:24 )  Адресуется опять же  на переменную в функции. да ?!   Цитата(Gunslinger @  17.12.2009,  18:24 ) Отсюда выводы такие:  Сомневаюсь что из приведенного можно сделать правильные выводы, хотя если честно я абсолютно не понял, что в них пытались выразить и как это связано с обсуждаемым вопросом. Цитата(Gunslinger @  18.12.2009,  14:18 ) что именно - разъясню.  оба Ваших вывода  и не только. Цитата(Gunslinger @  18.12.2009,  14:18 ) Может тогда станет ясно, почему я вас обоих не понимаю.  Ну это я могу объяснить.. Потому что вместо того чтоб принять абстракции и разбирать их, Вы пытаетесь найти во что превращаются абстрактные инструменты в конечном исполнении, упустив при этом большую часть работы.  То есть вместо разбора того, как рисовать худ. инструментами, и какими особенностями обладает каждая из них, например чем кисточка отличается от каранда и от губки, Вы приводите все к одному выводу, они оставляют след краской. Может для ксерокопии картины и достаточно изучить каким цветом выражен каждый пиксель, но для художества, надо понимать, как можно получить нужный эффект, не заботясь о каждом пикселе.

Автор: xvr 18.12.2009, 17:31

Цитата(mes @ 18.12.2009,  10:25) Добавлено @ 10:27    Цитата(xvr @  18.12.2009,  09:04 ) 32 буквы  32 ?!   Пардон, 33.     Но смысла это не меняет

Автор: Gunslinger 18.12.2009, 17:50

mes, спасибо за такой развернутый ответ. По порядку: Цитата(mes @  18.12.2009,  16:03 ) 1. Автоматические переменные после выхода из блока уничтожаются А когда уничтожаются временные объекты ? Пробел - не задумывался. Может быть временный объект располагается в стеке, как и переменная\объект (только если они не созданы через new). И, соответственно, уничтожаются после выхода из функции (если важна последовательность уничтожения или что-то еще - то тут тоже пробел). Цитата(mes @  18.12.2009,  16:03 ) 2. Ссылка - всего лишь псевдоним который имеет некоторые (неочевидные) особенности/правила связанные с его использованием ? Ссылок не существует, по ссылке нельзя перемещаться, как по указателю, ссылка - адрес физически существуемой переменной\объекта,... Что еще? Цитата(mes @  18.12.2009,  16:03 ) Цитата(Gunslinger @  17.12.2009,  18:24 Найти цитируемый пост) из блока функции блок функции  и функциональный блок - несколько разные понятия блок функции - от { до }, функциональный блок - вы говорите о логическом понятии? конкретный целостный механизм, выполняющий задачу? Цитата(mes @  18.12.2009,  16:03 ) Цитата(Gunslinger @  17.12.2009,  18:24 Найти цитируемый пост) 3. Указатель - адрес. Нет. У адреса можно разве взять его адрес ? Я имел ввиду Тип* р, переменная, в которой хранится адрес. Цитата(mes @  18.12.2009,  16:03 ) Цитата(Gunslinger @  17.12.2009,  18:24 Найти цитируемый пост)  Адресуется опять же  на переменную в функции. да ?! Тип& возвращает адрес памяти соответствующего размера. Значит return переменная\объект сохраняется и не уничтожается после выхода из функции. xvr привел кусок стандарта. Цитата(mes @  18.12.2009,  16:03 ) хотя если честно я абсолютно не понял, что в них пытались выразить и как это связано с обсуждаемым вопросом. цитата выше. Как можно давать адрес на return переменная\объект, если после выхода из функции  перем.\объект уничтожится? xvr привел отрывок из стандарта, что такая перем\объект не будет уничтожена, пока из главной программы на нее существует ссылка. Цитата(mes @  18.12.2009,  16:03 ) Потому что вместо того чтоб принять абстракции и разбирать их, Вы пытаетесь найти во что превращаются абстрактные инструменты в конечном исполнении, упустив при этом большую часть работы. С инструментами рисования мне интересна разница и эффекты, которые они дают изображению. Что же касается программирования, то раньше я с++ на дух не переносил: всякие конструкции, тут нужно добавить это ключевое слово, а тут нет, иначе работать будет по  другому; а вот тут еще такой нюанс.. Океан с подводными камнями на каждом шагу. Сейчас, более менее понимая физические основы (работа с памятью), я уже начинаю понимать те подводные камни, от которых у меня сводило мозг раньше.

Автор: xvr 18.12.2009, 18:29

Цитата(Gunslinger @ 18.12.2009,  17:50) Тип& возвращает адрес памяти соответствующего размера. Значит return переменная\объект сохраняется и не уничтожается после выхода из функции. xvr привел кусок стандарта. Цитата(mes @  18.12.2009,  16:03 ) хотя если честно я абсолютно не понял, что в них пытались выразить и как это связано с обсуждаемым вопросом. цитата выше. Как можно давать адрес на return переменная\объект, если после выхода из функции  перем.\объект уничтожится? Опять 'за рыбу деньги'    Давайте рассмотрим 2 примера: Код class SomeObject; SomeObject func(void) {  SomeObject rv;  ...  return rv; } ... const SomeObject& tmp=func(); Этот пример соотвествует тому, что я приводил и он вполне правильный. Вариант 2: Код class SomeObject; SomeObject & func(void) {  SomeObject rv;  ...  return rv; } ... const SomeObject& tmp=func(); Этот пример соотвествует тому, о чем ты пишешь, и он на 100% НЕВЕРНЫЙ.

Автор: mes 18.12.2009, 19:03

Цитата(xvr @  18.12.2009,  17:29 ) Опять 'за рыбу деньги'  smile    Цитата(xvr @  18.12.2009,  17:29 ) Давайте рассмотрим 2 примера: хотелось бы добавить что к рассматриваемому вопросу функция прямого отношения не имеет.. вот тут тот же самый эффект : Код const int& = 1;

Автор: Gunslinger 18.12.2009, 19:18

Цитата(xvr @  18.12.2009,  18:29 ) class SomeObject; SomeObject func(void) {  SomeObject rv;  ...  return rv; } ... const SomeObject& tmp=func(); Б@%ь! Это же инициализация ссылки! Только где в таком случае хранится результат?  Цитата(xvr @  18.12.2009,  18:29 ) class SomeObject; SomeObject & func(void) {  SomeObject rv;  ...  return rv; } ... const SomeObject& tmp=func(); Этот пример соотвествует тому, о чем ты пишешь, и он на 100% НЕВЕРНЫЙ. Об этом вчера кажется у Страуструпа читал. Пишет, результат неопределен и так писать нельзя.

Автор: mes 18.12.2009, 19:22

Цитата(Gunslinger @  18.12.2009,  18:18 ) Это же инициализация ссылки! ага, инициализация ссылки временным объектом - именно эта конструкция и продлевает жизнь объекта до времени жизни ссылки. Добавлено через 1 минуту и 34 секунды только ведь ссылки все равно чем ее инициализируют, а вот временному объекту не все равно.  Поэтому он выступает в главной смысловой роли..

Автор: Gunslinger 18.12.2009, 19:30

Цитата(mes @  18.12.2009,  19:22 ) продлевает жизнь объекта до времени жизни ссылки.  В стеке? У объектов же в куче времени жизни нет - отсюда и утечки..

Автор: mes 18.12.2009, 19:45

Цитата(Gunslinger @  18.12.2009,  18:30 ) В стеке? У объектов же в куче времени жизни нет - отсюда и утечки..  какие утечки ? временный объект разумеется стековый..

Автор: Gunslinger 18.12.2009, 20:22

Цитата(mes @  18.12.2009,  19:22 ) а вот временному объекту не все равно. т.е.? имеете ввиду указателем?

Автор: mes 18.12.2009, 22:33

Цитата(Gunslinger @  18.12.2009,  19:22 ) т.е.? имеете ввиду указателем?  нет .. никаких указателей я не рассматривал и они не относятся к данному вопросу.

Автор: xvr 19.12.2009, 12:08

Цитата Это же инициализация ссылки! Только где в таком случае хранится результат?  Тут придется углубится в потроха сгенерированного кода. В общем и целом возврат любой структуры (в том числе и класса) по значению, компилятор ОБЫЧНО делает так:  В список параметров функции добавляется скрытый параметр (типа указателя на структуру), указывающий на место (в стеке) для возвращаемого значения.  Вызывающая процедура отводит место в СВОЕМ стеке и передает указатель на него вызываемой процедуре (в этом скрытом параметре)  При возврате вызываемая процедура копирует то, что она хочет вернуть (обычно это локальная структура уже в ЕЕ стеке) по указателю из скрытого параметра. (У данной последовательности возможны многочисленные варианты - зависит от платформы и компилятора) При возврате объектов копирование производится через operator =. В процессе генерации кода возможны оптимизации:  Компилятор может расположить возвращаемую из функции структуру СРАЗУ в стеке вызывающей процедуры, т.е. использовать скрытый указатель сразу как адрес для размещения возвращаемой структуры (вместо размещения ее в локалах)  При вызове типа const Obj& j=func() (наш случай) разместить временную копию возвращаемого объекта в стеке вызывающей функции (что делается в любом случае) и использовать j как alias для адреса этого временного объекта. Вызов деструктора этого временного объекта будет отложен до завершении области видимости  j

Автор: Gunslinger 20.12.2009, 17:25

xvr, спасибо за подробности о механике. Последний вопрос Зачем const? Если переменную нужно будет изменить в дальнейших вычислениях? Или работа с временными объектами чем-то отличается от работы с переменными?

Автор: xvr 20.12.2009, 19:57

Цитата(Gunslinger @ 20.12.2009,  17:25) Зачем const? Стандарт требует Цитата Если переменную нужно будет изменить в дальнейших вычислениях? Нельзя

Автор: Gunslinger 21.12.2009, 09:25

xvr, тогда буду ссылаться на стандарт, если потребуется. xvr, mes, спасибо за помощь.

Powered by Invision Power Board (http://www.invisionboard.com)
© Invision Power Services (http://www.invisionpower.com)