唐磊的个人博客

C++函数返回类对象-返回值优化

update 这应该属于Named Return Value Optimization(NRVO)或者Return Value Optimization(RVO)返回值优化的范畴。

RVO就是这样的:

C func()
{
return C();
}
int main(int argc, char **argv)
{
C c = func();
return 0;
}

编译器在func()函数中,返回时没有拷贝构造一个C的实例,一般来讲可以这样实现,比如外面调用的时候是用c去接受的,会直接构造c,然后在函数内部修改c的引用。

C func(C &__hidden__)
{
__hidden__ = C();
return;
}

NRVO即这样:

C func()
{
C c;
c.method();
c.member = 10;
return c;
}
//优化后
C func(C &__hidden__)
{
__hidden__ = C();
__hidden__.method();
__hidden__.member = 10;
return;
}

但若函数内部实现有不同return的分支,编译器可能就不知道该怎么优化进而不会优化。其中更详细的内容可以参看 Named Return Value Optimization in Visual C++ 2005

在C++中,当一个函数返回类对象时得注意因拷贝构造函数的调用引来的开销,具体见下面的例子。例如某个函数直接

return Integer(i);

创建一个临时Integer对象并返回它(没有copy一份),而

Integer tmp(i); return tmp;

调用构造函数创建tmp对象;调用copy构造函数将tmp拷贝到外部返回值的存储单元;在tmp的作用域结尾时调用析构函数;这个也是一般来说这样,具体来说也与具体编译器实现相关。

下面的例子分别用Visual Studio 2012中的编译器(默认和O2优化结果不一样哦)和G++4.7.2(mingw)结果。

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
int a;
A(int i):a(i)
{
cout << "A() :" << a << endl;
}
~A()
{
cout << "~A()" << a << endl;
}
A(const A& x):a(x.a)
{
cout << "copy A()" << a << endl;
}
};
A test1()
{
return A(1);
}
A test2()
{
A tmp(2);
return tmp;
}
int main()
{
A a = test1();
A b = test2();
cout << "before exit" << endl;
return 0;
}

image

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可以看出,编译器面对这样的情况都做了相关的优化,VS2012自带的编译器默认情况下才能看到copy 构造函数的调用。

更多内容,请参看:

Named Return Value Optimization in Visual C++ 2005: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms364057%28VS.80%29.aspx

c++: RVO and NRVO: http://stupefydeveloper.blogspot.com/2008/10/c-rvo-and-nrvo.html

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