c++17 返回值优化

返回值优化(return value optimization, RVO)是一种减少开销的行为

下面一段代码定义了一个结构体，用于显示返回值优化的效果

static int counter; // counter to identify instances of S

struct S {
    int i{ 0 };
    int id;

    S() : id{ ++counter } {
        std::cout << "default ctor " << id << "\n";
    }

    S(const S& s) : i{ s.i }, id{ ++counter } {
        std::cout << "copy ctor " << id << "\n";
    }

    S& operator=(const S& s) {
        i = s.i;
        std::cout << "assign " << s.id << " to " << id << "\n";
        return *this;
    }

    ~S() {
        std::cout << "dtor " << id << "\n";
    }
};

如果没有返回值优化：

S get_B() {
    return S(); // 1. default ctor 1
} // 2. copy ctor 2; 3. dtor 1

int main() {
    S s = get_B();
} // 4. dtor 2

会执行一次构造函数，一次拷贝构造
如果有返回值优化

S get_B() {
    return S(); // 1. default ctor 1
}

int main() {
    S s = get_B();
} // 2. dtor 1

只会执行一次构造函数

导致RVO不起作用的写法

下面这个代码还是比预期多执行了一次拷贝赋值

S get_E() {
    S s;         // 2. default ctor 2
    s.i = 5;
    return s;
} // 3. assign 2 to 1; 4. dtor 2


int main() {
    S s;         // 1. default ctor 1
    s = get_E();
} // 5. dtor 1

但是如果返回的对象是有名字的，则不能保证一定会执行返回值优化，具体看编译器怎么做。

总结： 返回一个没有名字的临时对象是可以通过RVO优化的，但是返回一个有名字的对象会分很多情况，根据具体情况具体选择优化方法即可