在C++中，返回字符串的最佳方法是什么？

Question

我的问题很简单：如果我有一个类Man，并且我想定义一个返回人名的成员函数，下面两种变体中我应该选择哪一种？

第一种：

string name();

第二：

void name(/* OUT */ string &name);

第一种变体有点低效，因为它会产生不必要的拷贝（局部变量 -> 返回值 -> 赋值左侧的变量）。

第二种变体看起来相当高效，但让我写起来感觉很痛苦。

string name;
john.name(name);

而不是简单的

string name(john.name());

那么，我应该选择哪个变体，效率和方便/可读性之间的适当权衡是什么？

- tonytony

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附注：由于 name() 看起来像一个查询函数，所以请将其更改为 const：string name() const;。 - hmjd

@JamesKanze，那不是签名的一部分，而是我的评论，后面跟着一个“：”。 - hmjd

如果只是简单的getter访问相应的成员变量，那么使用const std::string＆可能是一个更好的选择。 - Christian Rau

@hmjd 很抱歉。在我使用的字体中，冒号根本没有显示出来。 - James Kanze

在 RVO 上的众多问题之一：https://dev59.com/g2sz5IYBdhLWcg3w47-m - Matthieu M.

Answer 1

这是一个好问题，而且你提出这个问题表明你正在关注你的代码。然而，在这种情况下，有一个简单的方法可供选择。

第一种干净的方法是正确的做法。编译器将消除大部分不必要的拷贝（通常在有意义的地方）。

编辑（2016年6月25日）

不幸的是，David Abaraham的网站已经关闭了几年，那篇文章也已经失踪了（没有archive.org的副本）。为了档案目的，我上传了我的本地副本作为PDF，并且可以在这里找到它。

- Mahmoud Al-Qudsi

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是的，这篇文章写得非常好，确实言简意赅。 - Mahmoud Al-Qudsi

谢谢！我已经阅读了文章，一开始感到非常困惑，但真的帮助我弄清楚了事情。现在我需要优化我的代码 =) - tonytony

当然，对于非常重的变量，我总是会使用“第二种变量”。我觉得这种方法甚至可以自我注释，因为读者会假定数据类型是重量级的。这只是我的个人意见。 - user606723

这篇文章是关于 RVO 的，但值得一提的是在 C++11 中不再需要 RVO，因为移动语义将会启用。 - Luca Venturini

Answer 2

使用第一个变量：

string name();

编译器很可能会优化掉任何不必要的复制。请参阅返回值优化。

在C++11中，移动语义意味着即使编译器没有执行RVO，您也不需要执行完整的复制。请参阅移动语义。

还要记住，如果备选方案是

void name(std::string& s);

那么你必须非常清楚地指定s可能发生的情况以及传递给函数时它可以具有的值，可能需要进行大量的有效性检查，或者简单地完全覆盖输入。

- juanchopanza

Answer 3

如果你想为类的字段创建一个getter，可以这样做：inline const std::string& name() const { return this->name; }

由于名称作为const引用返回，因此在类外部不会被修改，同时通过返回名称不会创建任何副本。

之后，如果你想操作名称，就必须进行复制。

- Mesop

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谢谢你的回答！很有道理，但我考虑了一些在函数内计算名称的情况，例如 'fullname()' 函数，它返回姓和名粘在一起的完整姓名。 - tonytony

是的，在这种情况下，您将不得不返回该值，因为在从函数返回后，对本地变量的引用将无效。解决您问题的另一种方法是每次修改名字或姓氏时计算全名（您可以在setName或setFirstName方法中执行此操作），并将其存储在fullname字段中。这样，您就不必每次调用fullname()时重新计算全名，只需返回对fullname字段的const引用（如我的答案中所写）。 - Mesop

Answer 4

我会选择第一个。返回值优化和C++11将消除任何复制开销。

- flumpb

Answer 5

优化的第一条规则：测量、优化、再测量。正如Knuth所说：“过早的优化是万恶之源”。

除非你有强烈的迹象表明仅返回std :: string将显着影响软件的性能，否则就这样做。如果您可以“测量”出重大影响，请找到关键路径并对其进行优化。不要进行任何有趣的项目范围内的“优化”，这可能导致代码的可读性、可维护性和鲁棒性受到负面影响。

- DevSolar

Answer 6

由于我们有了移动语义（在C++11中），您可以使用以下内容：

string name();

即使在C ++03中，这也是几乎好的，因为编译器可以优化它（搜索返回值优化）。

- Nawaz

Answer 7

我认为你应该使用第一种方法。因为这是一个简单的获取方法，而且这种获取/设置方法在各个地方都被使用。

- Robert