Объясните поведение кода на C++: когда создаются или уничтожаются экземпляры классов?

Question

[Ю Ю]

Здравствуйте! Несколько запутался после C#.

Помогите разобраться в следующих вопросах:
1) Сколько тут объектов Counter к концу программы?
2) При ++c1 создаётся объект?
3) Если присваивания ++c1 нет, как этот объект уничтожить?
4) с2 = ++с1 — что тут происходит с объектами?

// countpp2.cpp
// операция ++, возвращающий значение
#include <iostream>
using namespace std;
///////////////////////////////////////////////////////////
class Counter
{
  private:
    unsigned int count;
  public:
    Counter ( ) : count ( 0 )
      { }
    unsigned int get_count ( )
      { return count; }
    Counter operator++ ( )
      {
        ++count;
        Counter temp;
        temp.count = count;
        return temp;
      }
};
///////////////////////////////////////////////////////////
int main ( )
{
  Counter c1, c2;                        // определяем переменные

  cout << "\nc1 = " << c1.get_count ( ); // выводим на экран
  cout << "\nc2 = " << c2.get_count ( );

  ++c1;                                  // увеличиваем c1
  c2 = ++c1;                             // c1=2, c2=2

  cout << "\nc1 = " << c1.get_count ( ); // снова показываем значения
  cout << "\nc2 = " << c2.get_count ( ) << endl;

  return 0;
}

Answer 1

[Армянское Радио]

В данной программе ровно два экземпляра класса Counter - c1 и с2.

При выполнении преинкремента ++с1 новых экземпляров не создается.

При выполнении преинкремента с последующим присваиванием сначала происходит инкремент c1, затем его значение переносится в c2. Экземпляры классов при этом не создаются и не уничтожаются.

Уничтожение c1 и с2 происходит после выхода из их области видимости - составного оператора, являющегося телом main.

Comments

[Ю Ю]

Почти понял.
То есть
++c1;
объект temp сразу уничтожается?
---
c2 = ++c1;
из объекта temp значения полей копируются в c1 так?

[Армянское Радио]

Там преинкремент криво написан:
Нужно так Counter temp=*this;
++count;
return temp;
О том, что будет реально происходить, мы, строго говоря, не знаем. Умник-оптимизатор может вовсе выкинуть долой выделение temp и копирование в него старого состояния счетчика, потому как в дальнейшем это состояние никому не нужно. Но может и сразу удалить temp за ненужностью, там же на строке ++с1;

Во втором случае, работает так называемый "конструктор копирования по умолчанию". Его работа состоит в банальном копировании полей. Он работает со ссылкой temp, которую выдал преинкремент c1, после чего temp сразу удалается.

И тут в дело снова вступает оптимизатор (RVO (Return Value Optimizaion)), который все эти раскланивания с temp выбрасывает и заменяет на банальное копирование значения счетчика с последующим инкрементом.

[Ю Ю]

Ясно. Спасибо

[Evsign]

Армянское Радио: xztau:
Я сейчас изучаю этот язык, поэтому могу ошибаться.
В книге Стенли Липпмана было написано, что при завершении работы методов/функций удаляются все созданные локальные объекты, только если они не статик или не были выделены динамически.
Я так понял у вас речь идёт про этот момент?

Counter operator++ ( )
      {
        ++count;
        Counter temp;
        temp.count = count;
        return temp;
      }

Таким образом получается, что как только компилятор дойдёт до закрывающейся curly brace, то все созданные объекты будут удалены из памяти.

[Армянское Радио]

Evsign: temp-то возвращается, и из области видимости не уходит. По хорошему, здесь нужно отдавать константную ссылку (const Counter& operator...).

[Evsign]

Армянское Радио: аааа, чёт не заметил

Answer 2

[AxisPod]

Да так же как и в .NET, правда здесь они созданы на стеке, а не в куче.

Answer 3

[DISaccount]

Отладочная печать - поможет. Всегда самому интереснее разобраться ведь:

class Counter {
private:
	unsigned int count;
public:
	Counter() : count(0) {
		cout << "Counter ctor" << endl;
	}

	Counter(Counter const& other) {
		cout << "Counter copy ctor" << endl;
                this->count = other.count;
	}

	~Counter() {
		cout << "Counter dtor" << endl;
	}

	unsigned int get_count() {
		return count;
	}
	Counter& operator = (Counter const& other) {
		cout << "Counter operator()=" << endl;
		this->count = other.count;
		return *this;
	}

	Counter& operator++() {
		cout << "Counter operator()++" << endl;
		++count;
                //не делайте глупостей наподобие временных объектов Counter temp; temp.count = count;
		return *this;
	}
};

Comments

[Ю Ю]

без temp объекта постфиксный ++ не знаю как делать.

[Ю Ю]

//Object1 temp;
//temp.i = i;
//i+=1;
//return temp;

[DISaccount]

xztau: для постфиксных, разумеется, никак. Я написал к тому, что для префиксного оператора, вы создавали лишний объект.