C语言中函数返回的struct赋值给栈变量时是否会发生拷贝？

基础结论 #

标记here的位置大概率不会发生大结构体的全量拷贝，现在主流编译器都会做优化消除这个拷贝，具体的细节可以分两种场景说明：

未开启编译优化的场景 #

按照C语言的标准调用约定，对于远大于通用寄存器宽度的大体积结构体，编译器默认就会采用隐式指针传递的实现逻辑，不会真的全量拷贝返回值：

• 编译器会自动给get_my_struct_from_file添加一个隐藏的入参，这个入参就是main函数里栈上res变量的内存地址
• 函数内部的局部变量u的写入操作，会直接落在这个传入的地址上，等价于你手动写了void get_my_struct_from_file(const char *filename, struct my_struct *out)的写法，不需要额外拷贝
• 只有非常老旧的、不遵循现代调用约定的编译器，才会出现先在被调用函数栈上生成完整结构体，再全量拷贝到调用方变量的情况

开启编译优化的场景 #

只要开启了O1及以上的优化等级，现在所有主流编译器（GCC、Clang、MSVC）都会默认启用命名返回值优化（NRVO），彻底消除所有多余的拷贝操作：

• 编译器会直接将函数内部的局部变量u和调用方的res映射到同一块内存地址
• 函数内部对u的所有赋值操作，本质就是直接对res赋值，全程不会触发任何结构体拷贝，性能和手动传指针的写法完全一致

验证方法 #

你可以在编译时添加-S参数生成汇编代码自行验证：如果没有发生拷贝，汇编代码中不会出现循环复制大块内存的指令，也不会调用memcpy相关的实现逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kevin Meier