C++ 编译器如何确定具有编译器生成的临时变量的函数所需的堆栈大小？

考虑以下代码：

class cFoo {
    private:
        int m1;
        char m2;
    public:
        int doSomething1();
        int doSomething2();
        int doSomething3();
}

class cBar {
    private:
        cFoo mFoo;
    public:
        cFoo getFoo(){ return mFoo; }
}

void some_function_in_the_callstack_hierarchy(cBar aBar) {
    int test1 = aBar.getFoo().doSomething1();
    int test2 = aBar.getFoo().doSomething2();
    ...
}

在调用getFoo（）的行中，编译器将生成一个临时的cFoo对象，以便能够调用doSomething1（）。 编译器是否重用用于这些临时对象的堆栈内存？ 调用“调用堆栈层次结构中的某个函数”将保留多少堆栈内存？它是否为每个生成的临时文件保留内存

我的猜测是，编译器只为一个cFoo对象保留内存，并将为不同的调用重用内存，但如果我添加

    int test3 = aBar.getFoo().doSomething3();

我可以看到，“调用堆栈层次结构中的某个函数”所需的堆栈大小要大得多，这不仅仅是因为额外的局部int变量

另一方面，如果我随后更换

cFoo getFoo(){ return mFoo; }

带有引用（仅用于测试目的，因为将引用返回给私有成员并不好）

它需要的堆栈内存远小于一个cFoo的大小

所以对我来说，编译器似乎为函数中生成的每个临时对象保留了额外的堆栈内存。但这将是非常低效的。 有人能解释一下吗？

正在将源代码转换为一些内部表示，并对其进行规范化

使用编译器（如&），您可以查看该内部表示（至少通过修补编译器代码或在某些调试器中运行它）

顺便说一句，有时，临时值甚至不需要任何堆栈空间，例如，因为它们已经过优化，或者因为它们可以位于寄存器中。而且他们经常会重用当前呼叫帧中一些不需要的插槽。另外（特别是在C++中）很多（小）函数都是-就像你的

getFoo

可能是-（因此它们本身没有任何调用框架）。最近的GCC有时甚至能够进行优化（本质上，重用调用方的调用框架）

如果您使用GCC（即

g++

）编译，我建议您使用and（以及其他一些）。可能使用

-Wstack usage=48

（或某些其他值，以每个调用帧的字节为单位）和/或

-fstack usage

首先，如果你能阅读汇编代码，用

g++-S-fverbose asm-O yourcode.cc

编译

yourcode.cc

，并查看发出的

yourcode.S

（不要忘记使用优化标志，因此将

-O

替换为

-O2

或

-O3

…）

然后，如果您对编译器如何优化更感兴趣，请尝试

g++-O-fdump tree all-c yourcode.cc

，您将得到许多所谓的“转储文件”，其中包含与GCC相关的内部表示的部分文本呈现

如果你更好奇的话，看看我的页面，尤其是它的页面（包含很多幻灯片和参考资料）

所以对我来说，编译器似乎为函数中生成的每个临时对象保留了额外的堆栈内存

当然不是，在一般情况下（当然假设您启用了一些优化）。即使保留了一些空间，它也会很快被重用

顺便说一句：注意C++11标准没有提到堆栈。可以想象一些C++程序编译时不使用任何堆栈（例如，一个完整的程序优化检测一个没有递归的程序，它的堆栈空间和布局可以被优化，以避免任何堆栈。我不知道任何这样的编译器，但我知道编译器可以很聪明……）

随着优化策略变得越来越激进，试图分析编译器将如何处理特定代码段变得越来越困难

< >所有编译器都必须实现C++标准并编译代码，而不引入或取消任何副作用（包括返回和命名返回值优化等例外）。 您可以从代码中看到，由于

cFoo

不是多态类型，并且没有成员数据，因此编译器可以完全优化对象的创建，并直接调用本质上是

静态的
函数。我可以想象，即使在我写这篇文章的时候，一些编译器已经在这样做了。您可以随时检查输出程序集以确保

编辑：OP现在引入了类成员。但是，由于它们从未初始化过，并且是私有的，编译器可以删除它们，而不必考虑太多。因此，该答案仍然适用。
临时对象的使用寿命直到完整包含表达式结束，请参见本标准第12.2段“临时对象”

即使使用最低的优化设置，编译器也不太可能在临时对象的生命周期结束后不重用空间。
这基本上是实现定义的。甚至不能保证一开始会在堆栈上创建具有自动存储的对象。以防万一，您没有确保编译时启用了类似
-O2
的功能。分析未优化的构建不是很有用。它是用-O1I编译的。我忘了向cFoo添加一些成员。我已经编辑了这个问题，因此cFoo的一个实例需要内存来存储成员变量。感谢您使我的答案无效；-）。它仍然适用，因为变量从未初始化。只有在从未使用过的情况下才是如此。但它们用于剂量测量功能。请记住，此代码仅用于问题。我不能给你看我的真实代码，因为它属于我的雇主
const cFoo& getFoo(){ return mFoo; }