为何通过构造函数返回对象时无临时对象？构造过程解析

嘿，我来帮你拆解这个问题——先从你给出的代码片段入手（我补全了缺失的部分以便分析），一步步梳理执行流程，再解释为什么你感觉不到临时对象的存在。

完整代码示例 #

#include <iostream>
using namespace std;

class Stonewt {
private:
    double pounds; // 假设类中包含该成员变量
public:
    // 拷贝构造函数
    Stonewt(const Stonewt & obj1) { 
        cout << "Copy constructor shows up." << endl; 
        pounds = obj1.pounds;
    }
    // 转换构造函数（double 转 Stonewt）
    Stonewt(double lbs) { 
        cout << "Construct object in lbs." << endl; 
        pounds = lbs;
    }
    // 析构函数
    ~Stonewt() { 
        cout << "Deconstruct object." << endl; 
    }
    // 友元重载减法运算符
    friend Stonewt operator-(const Stonewt & obj1, const Stonewt & obj2);
};

Stonewt operator-(const Stonewt & obj1, const Stonewt & obj2) {
    double pounds_tmp = obj1.pounds - obj2.pounds;
    return Stonewt(pounds_tmp); // 通过构造函数返回对象
}

一、构造函数返回对象的执行流程 #

假设我们在主函数中执行以下代码：

int main() {
    Stonewt a(10.5);
    Stonewt b(5.2);
    Stonewt c = a - b;
    return 0;
}

正常情况下（无编译器优化）的执行步骤是：

• 构造对象a：调用Stonewt(double lbs)，输出 Construct object in lbs.
• 构造对象b：同样调用转换构造函数，输出相同内容
• 进入operator-函数：计算得到pounds_tmp = 10.5 - 5.2 = 5.3
• 创建临时对象：调用Stonewt(5.3)，输出 Construct object in lbs.
• 拷贝临时对象到c：调用拷贝构造函数，输出 Copy constructor shows up.
• 临时对象析构：输出 Deconstruct object.
• 程序结束，依次析构c、b、a：输出三次 Deconstruct object.

但实际运行时你很可能看不到第5、6步的输出，这就涉及到你第二个疑问的核心了。

二、为什么没有产生可见的临时对象？ #

这是因为C++编译器的返回值优化（Return Value Optimization, RVO）——这是标准允许的一种优化手段，目的是避免不必要的临时对象创建和拷贝开销。

具体到你的代码中：

• 当operator-直接返回一个临时对象（return Stonewt(pounds_tmp);）时，编译器会跳过临时对象的创建，直接在调用方的目标对象（也就是c）的内存空间上构造这个返回对象。
• 这种优化会完全省略拷贝构造函数的调用和临时对象的析构过程，所以你看不到对应的输出，也就感觉不到临时对象的存在。

如果你想验证优化前的完整流程，可以关闭编译器的RVO优化：

• 对于GCC/Clang，编译时添加选项 -fno-elide-constructors
• 对于MSVC，使用 /Od 禁用所有优化

此时就能看到拷贝构造函数和临时对象析构的输出了。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Guodong Hu