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我想知道，当我们按值调用函数时，它会生成变量的副本，但是该变量的副本存储在内存中的哪个位置

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它通常位于堆栈上，位于函数调用的指针或函数的堆栈帧之前。我不知道这是否是标准要求的，但它可能是普遍完成的。

所以举个例子：

int f(myClass byVal)
{
    int b;
    ...
};

...

myClass myInst;
int val = f(myInst)

我希望堆栈看起来像 f 内部的省略号点：

<top> b (stack frame inside of f)
pointer to f
temp copy of myInst
myInst (stack frame of outer function).
...

当 f 返回时，堆栈被清理到封闭函数的帧。

值得注意的是 jogojapan 的评论，即优化可能会导致更改，包括将一些数据放入机器内部寄存器中。你永远不会想指望这样的内部细节，但最好了解常用的机制。

于 2013-07-23T06:48:25.310 回答
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就像 Codie CodeMonkey 所说，在大多数当前的计算机上，副本将在堆栈上。但是，也有明显的例外：

在具有相当数量寄存器的平台上（旧的 PowerPC 和整个 Power 系列就是一个例子，另一个是 Sparc，我将“相当数量”定义为至少 32 个寄存器），副本实际上是由一个寄存器制作的到另一个寄存器。在这些平台上，有严格的规则，哪些注册函数可以更改，哪些不能更改。局部变量通常保存在寄存器中，任何调用的函数都不能更改它们，因此它们不需要内存访问。只有当被调用函数决定它需要使用一些它不能更改的寄存器时，它才会在覆盖之前将这些寄存器的内容保存到堆栈中。

因此，此类平台上价值的典型生命是这样的：

  • 函数 a 将其写入一个寄存器 (r31)，该寄存器可能不会被函数调用更改。

  • 函数 a 将值复制到用于寄存器传递 (r3) 的寄存器中。两个副本都驻留在寄存器中。

  • 函数 a 调用函数 b。

  • 函数 b 需要调用函数 c，然后调用它仍然需要值。所以它需要一些寄存器并将它们保存在堆栈中（包括最初保存我们值的寄存器 r31）。现在有该值的三个副本：两个在寄存器中，一个在堆栈中。

  • 函数 b 将值复制到它的旧寄存器 (r3 -> r31) 中，但不知道它已经存在。它调用函数 c。在此调用之后，堆栈上仍有一份保存的副本，而寄存器 r31 中还有一份。

  • 函数 b 对我们的值做任何它需要做的事情。最后，它通过从堆栈中加载它们的旧值来恢复它不应该修改的寄存器。从函数 b 的角度来看，这会破坏它在寄存器 r31 中值的工作副本，但是，我们仍然在寄存器中保留一份值，在堆栈中保留一份。

  • 函数 b 返回，破坏了它的堆栈分配，值的堆栈副本逐渐消失。只有函数 a 中值的原始副本保留在它应该在的位置：在寄存器 r31 中。

尽管这种方法看起来很复杂，但与 X86 方法相比，它需要的堆栈内存访问次数要少得多。特别是不需要调用任何其他函数的叶例程，根本不需要访问堆栈。

于 2013-07-23T08:44:49.273 回答