是否有按值传递类对象的标准程序？答案

【问题标题】：Is there a standard procedure for passing class objects by value?是否有按值传递类对象的标准程序？
【发布时间】：2014-05-05 17:51:03
【问题描述】：

是否有按值传递类的标准程序？换句话说，如果我这样做：

struct Test
{
  int a;
  double b;
}

void DoSomething(Test t)
{
  std::cout << t.a << std::endl;
  std::cout << t.b << std::endl;
}

//...

Test myObj;
myObj.a = 5;
myObj.b = 10.5;

DoSomething(myObj);

假设标准打包和布局，标准是否提供任何保证，无论编译器如何，都会以一致的方式发送和接收类？

因为我预计会出现“你为什么要这样做？”这样的问题。或“这感觉像是一个 XY 问题”，here's (lengthy) context。我试图在 EXE 和使用不同编译器编译的 DLL 之间来回传递类对象，并且似乎没有从正确的起始地址读取类对象。但是，如果我通过引用传递对象，这个问题就会消失。（额外的问题 - 为什么在按值传递时按引用传递不起作用？我的印象是按值传递会复制对象并传递对副本的引用。显然我在这里误解了一些东西。）

【问题讨论】：

不，据我所知，该标准没有断言如何传递参数。您要问的是 ABI（应用程序二进制接口）的问题，并且在编译器供应商和版本甚至硬件架构之间有所不同。
正如 Nathan 所说，标准没有说明编译器之间的交互。您需要知道他们的 ABI 是否兼容。
引用传递怎么会起作用呢？这只是运气，还是我错过了价值传递的工作原理？因为如果按引用传递有效，并且按值传递隐含地使用按引用传递但失败了，这会导致一个非常困惑的计算机怪胎。
如果您坚持使用 C，ABI 对于给定平台是固定的。这就是为什么许多库都有一个 C 接口的原因之一，它包装了一个 C++ 接口并提供与类函数相同的参数加上一个指向结构的指针的函数。
引用传递只会传递一个指针，而值传递会将整个对象放入堆栈并调用复制构造函数，这意味着堆栈上的内存布局必须兼容。

标签： c++ winapi c++11 standards

【解决方案1】：

一般来说，不同 C++ 编译器之间的 ABI 可以以任何他们认为合适的方式变化。 C++ 标准不强制要求给定的 ABI。

但是，C ABI 非常稳定。解决此问题的一种方法是使用仅标头函数将代码转换为从 DLL 导出的 extern "C" 函数。在您的 DLL 中，extern "C" 函数然后调用更传统的 C++ 接口。

举个具体的例子，

struct Test;
// DLL exported:
extern "C" void Private_DoSomething_Exported( Test* );

// Interface:
namespace Interface {
  inline void DoSomething( Test t ) { return Private_DoSomething_Exported(&t); }
};

// implementation.  Using Test&& to make it clear that the reference is not an export parameter:
namespace Implementation {
  void DoSomething( Test&&t ) {
    std::cout << t.a << std::endl;
    std::cout << t.b << std::endl;
  }
}
void Private_DoSomething_Exported( Test* t ) {
  Assert(t);
  Implementation::DoSomething(std::move(*t));
}

这会将“最兼容的”ABI（纯“C”ABI）放在您从 DLL 导出函数的位置。客户端代码调用Interface::DoSomething，客户端代码中的inline调用"C" ABI（它甚至不知道对象的布局），然后调用C++ Implementation::DoSomething。

这仍然不能证明所有问题，因为即使是 POD 结构的布局也可能因编译器而异（作为一个实际示例，一些编译器在 64 位机器上将 long 视为 32 位，而其他编译器将 long 视为64 位机器上的 64 位）。包装也可能不同。

为了减少这种影响，您首先希望只使用 C 头文件中的固定大小类型。您还需要检查两个编译器的打包文档。

【讨论】：