C++中的临时对象

1，临时对象神秘在于不知不觉就请入程序当中，并且给程序带来了一定的问题；

2，下面的程序输出什么？为什么？

 #include <stdio.h>
 
 class Test
 {
     int mi;
 public:
     Test(int i)
     {
         mi = i;
     }
 
     Test()  // 这里程序作者想要代码复用，直接调用已经构造好的函数来完成没有参数的构造函数的函数体；
     {
         Test();  // 得到临时对象，没有名字，就意味着作用域只在这个语句，过了这个语句，就没法被访问到了；这里的语句在这里没有什么作用，等价于空的语句；
     }
 
     void print()
     {
         printf("mi = %d\n", mi);
     }
 };
 
 int main()
 {
     Test t;
 
     t.print();  // 期望 mi 为 0；但是结果却是随机值；
 
     return ;
 }

3，程序意图：

1，在 Test() 中以 0 作为参数调用 Test(int i)；

2，将成员变量 mi 的初始值设置为 0；

运行结果：

1，成员变量 mi 的值为随机值；

4，构造函数是一个特殊的函数：

1，是否可以直接调用？

1，给编译器主动调用的，但也可直接手工调用；

2，是否可以在构造函数中调用构造函数？

1，从编译器的编译结果来看在语法上合法；

3，直接调用构造函数的行为是什么？

1，直接调用构造函数将会产生一个临时对象；

1，是一个合法的 C++ 对象，生命期只有一条语句时间；

2，过了这个语句临时对象就会被自动析构而不复存在；

3，临时对象是没有名字的；

2，临时对象的生命周期只有一条语句；

3，临时对象的作用域只在一条语句中；

4，临时对象是 C++ 中值得警惕的灰色地带；

1，同 C 中的野指针一样必须警惕；

5，避免因代码复用调用构造函数而带来的临时对象的解决方案：

 #include <stdio.h>
 
 class Test {
     int mi;
 
     void init(int i)
     {
         mi = i;
     }
 
 public:
     Test(int i)
     {
         init(i);
     }
 
     Test()
     {
         init();  // 工程中代码复用方式
     }
 
     void print() {
         printf("mi = %d\n", mi);
     }
 };
 
 int main()
 {
     Test t;
 
     t.print();
 
     return ;
 }

6，临时对象的测试：

 #include <stdio.h>
 
 class Test {
     int mi;
 
     void init(int i)
     {
         mi = i;
     }
 
 public:
     Test(int i)
     {
         printf("Test(int i)\n");
         init(i);
     }
 
     Test()
     {
         printf("Test()\n");
         init();
     }
 
     void print() {
         printf("mi = %d\n", mi);
     }
 
     ~Test()
     {
         printf("~Test()\n");
     }
 };
 
 int main()
 {
     printf("main begin1\n");
 
     Test();  // 产生临时对象；打印 ==> Test() ~Test()
 
     Test();  // 产生临时对象；打印 ==> Test(int i) ~Test()
 
     printf("main end1\n");
 
     printf("main begin2\n");
 
     Test().print();  // 临时对象生成之后直接调用 print() 函数；这里可以通过编译，因为调用了构造函数之后呢就会产生临时对象了，通过合法的 C++ 对象加上点操作符来调用对应的成员函数是完全没有问题，完全合法的；产生临时对象；打印 ==> Test()    mi = 0    ~Test()
     Test().print(); //产生临时对象；打印 ==> Test(int i) mi = 10 ~Test() 
 
     printf("main end2\n");
 
     return ;
 }

1，这里仅是教育需要，向大家介绍这个知识点，在以后工程开发中，万不可这样写代码，一定要去避免临时对象的产生和使用；

7，现代 C++ 编译器在不影响最终执行结果的前提下，会尽力减少临时对象的产生；

8，神秘的临时对象编程实验：

1，证明 C++ 编译器在极力的减少临时对象的产生；

 #include <stdio.h>
 
 class Test
 {
     int mi;
 
 public:
     Test(int i)
     {
         printf("Test(int i) : %d\n", i);
         mi = i;
     }
 
     Test(const Test& t)
     {
         printf("Test(const Test& t) : %d\n", t.mi);
         mi = t.mi;
     }
 
     Test()
     {
         printf("Test()\n");
         mi = ;
     }
 
     int print()
     {
         printf("mi = %d\n", mi);
     }
 
     ~Test()
     {
         printf("~Test()\n");
     }
 };
 
 Test func()
 {
     return Test();  // 生成一个临时对象，函数调用结束后就立即销毁临时对象了
 }
 
 int main()
 {
 /*
     Test t(10); // 等价于 Test t = Test(10); 于是可解读为：1，生成临时对象 2，用临时对象初始化即将生成的 t 对象,于是必然涉及到调用拷贝构造函数，但是编译器打印的结果为 Test(int i) ： 10    mi = 10   ~Test()根本没有任何拷贝构造函数的迹象产生；编译器根本没有像我们解读的上述的两个步骤执行；这是因为现代的 C++ 编译器都会尽量的减少临时对象的产生；从执行结果来看，上面的分析是没有任何错误的，只是上面的还要再调用一次拷贝构造函数，通过上面的分析，即便结果没有任何的变化，但是效率降低了，因此在这个地方 C++ 编译器为了杜绝临时对象的产生，直接将Test t = Test(10) 等价成为了 Test t = 10，这样就杜绝了临时对象的产生；杜绝临时对象的产生是因为其往往会带来性能上面的题，先生成一个临时对象调用了一次构造函数，再将临时对象通过拷贝构造函数来初始化 t，也就是说调用了两次构造函数，如果说我们极力的减少临时对象的产生，那么通过上述第二个方式等价 ，这样调用一次构造函数就可以了，少调用了一次拷贝构造函数，性能就提升了；在这个地方从性能上我们没有多大体会，但在实际的工程 开发中，构造函数里面所做的初始化工作往往是纷繁复杂的，比方说有些类的对象在初始化的时候，在调用构造函数的时候很可能打开外部设备，对设备进行初始设置等等，如果这个时候多了一次构造函数的调用，时间就消耗了；为什么要这样呢？因为 C++ 天生继承了 C 的特性，C 的一个最大特性就是高效，所以 C++ 的一个特性也是要极力的做到高效，该省掉临时对象的地方，就该省掉；
 */
     Test t = Test(); // ==> Test t = 10;
 
     t.print();
 
     Test tt = func();  // ==> Test tt = Test(20); ==> Test tt = 20; fun() 返回一个临时对象，到达了赋值符号右侧，此时临时对象里面的值会初始化 t 对象；当代的 C++ 编译器，在不影响最终结果的情况下，会极力的减少临时对象的产生；
 
     tt.print();  // 打印 mi = 20；
 
     return ;
 }

9，小结：

1，直接调用构造函数将产生一个临时对象；

2，临时对象是性能的瓶颈，也是 bug 的来源之一；；

1，C++ 中除了野指针，还有临时对象；

2，工作中，如果出现了奇怪的问题，要从这两个方面考虑；

3，现代 C++ 编译器会尽力避开临时对象；

1，避开的前提是不影响最终的执行结果；

4，实际工程开发中需要人为的避开临时对象；

1，避免调用构造函数来初始化；

2，设计函数不要引入像 fun() 函数中的临时对象；