作为参数传递的std::string的生命周期

Question

我希望我理解得正确。在下面的c++函数中，将创建三个std::string实例:

• 一个是在caller()中为s1所创建的，我相信这被称为赋值构造函数
• callee()函数的参数s2通过其复制构造函数创建了第二个实例
• 第三个实例s3通过其复制构造函数创建

我的理解是否正确？如果是，那么这三个实例在超出作用域时都会被清除吗？我并不是真正询问此代码是否好或不好，只是想知道我的理解是否正确。

void caller(void) {
    std::string s1 = "hi";
    callee(s1);
}

void callee(std::string s2) {
    std::string s3 = s2;
}

- John Fitzpatrick

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据我所知，"赋值构造函数"这种东西是不存在的。您有一个"转换构造函数"，它可以将一种类型转换为另一种类型。 - Mooing Duck

Answer 1

不要假设副本被制作在它们看起来被制作的所有地方。在实践中，复制遗漏比你想象的要经常发生。编译器可以自由地优化掉多余的副本，即使副本具有副作用：

void caller(void) {
    std::string s1 = "hi";
    //theoretically, s1 is copied here
    //in practice, the compiler will optimize the call away
    functionCallee(s1);
}

void callee(std::string s2) {
    //although s2 is passed by value, it's probably no copy was created
    //most likely, it's exactly the same as s1 from the calling context
    std::string s3 = s2;
}

此外，如果方法是内联的，并且编译器检测到没有副作用发生，那么字符串可能甚至不会被创建。

- Luchian Grigore

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谢谢！按照我所示的方式做，不会有内存泄漏吗？ - John Fitzpatrick

如果从不使用new或malloc，就不会出现内存泄漏问题。 - Luchian Grigore

@NicolBolas 我不是说一定会发生，但它可能性很大。 - Luchian Grigore

@LuchianGrigore：“如果你从不使用new或malloc，就永远不会出现内存泄漏。”这是无稽之谈。即使你使用make_shared将每个指针转换为shared_ptr，仍然可以通过循环引用泄漏内存。不要认为你因为没有直接调用new而免于内存泄漏的困扰。 - Nicol Bolas

@NicolBolas 我从来没有直接说过。:| 如果你调用了一些内部调用new的方法，那么当然会发生泄漏... - Luchian Grigore

Answer 2

你的答案几乎正确。

无论是创建三个还是四个字符串（取决于是否省略了s1的构造），在每种情况下都会调用构造函数来构造它们。尽管看起来如此，但没有调用任何赋值运算符。

void caller(void) {
    //A temporary std::string is constructed with the
    //basic_string(const CharT* s, const Allocator& alloc = Allocator())
    //constructor.
    //(In the call, `s` is initialized to point to the first element of "hi".)
    //This temporary is then move constructed in to s1.
    //The move constructor is
    //basic_string(basic_string&& other)
    //This move construction may be elided.
    std::string s1 = "hi"; //At the end of the full expression (ie, at the semicolon)
                           //the lifetime of the temporary string ends (unless
                           //the construction of s1 is elided, in which
                           //case the temporary becomes s1, and its lifetime ends
                           //with s1).
    //s2 is copy constructed from s1
    //The copy constructor is
    //basic_string(const basic_string& other)
    callee(s1);
    //the lifetime of s1 ends
}

void callee(std::string s2) {
    //s3 is copy constructed from s2
    std::string s3 = s2;
    //the lifetime of s3 ends
    //the lifetime of s2 ends
}

- Mankarse