什么时候需要使用返回值优化？

Question

什么时候需要使用返回值优化？

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我对返回值优化有些困惑，这里是一个例子。

#include <iostream>
using namespace std;
class A{
    int x;
    public:
        A(int val=0):x(val){
            cout << "A" << x << endl;
        }
        A(const A& a){
            x=a.x;
            cout << "B " << x << endl;
        }
        void SetX(int x){
            this -> x=x;
        }
        ~A(){
            cout << "D " << x << endl;
        }
};
A f(A a){
    cout << "C " << endl;
    a.SetX(100);
    return a;
}
int main(){
    A a(1);
    A b=f(a); // Why Copy constructor instead of RVO?
    b.SetX(-100);
    return 0;
}

输出

A 1 // ok
B 1 // ok
C // ok
B 100 // why it's here? Why copy constructor instead of RVO?
D 100 // why after the above line? it should be before the above line.
D -100 // ok 
D 1 // ok

我有点困惑B 100和D 100输出的含义。

1）为什么编译器会给出“B 100”输出，应该是RVO（不应该调用复制构造函数）。

2）第二个问题是，如果调用了复制构造函数，则“D 100”应该在“B 100”之前，因为在“fun()”函数中对象超出了范围，在“A b = f（a）;”语句之前。

- user5028722

3个回答

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1) 为什么编译器会给B输出100，它应该是RVO（不应该调用复制构造函数）。

是的，应该调用，因为您将a作为参数获得了一个副本。

D 100

之后发生a超出作用域，所以会发生这种情况。

- Marcus Müller

是的..那么为什么在B 100后还有D 100呢？如果return a超出了范围。那么在此之后应该调用复制构造函数。你明白我的问题吗？ - user5028722

@SergeyA：是的，那是个笔误。我正在用我的一半大脑泡咖啡。啊啊啊，咖啡...... - Marcus Müller

@MarcusMüller 最后一个问题是，当我从函数返回临时对象时，RVO会执行吗？就像这个例子：return A(100); 这意味着RVO仅适用于临时对象？ - user5028722

正如@SergeyA所说，RVO并不一定会发生。 - Marcus Müller

@MarcusMüller 好的，您想阅读SergeyA答案上的最后两条评论吗？并且您能否解决我的困惑。 - user5028722

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RVO或更具体地说，命名返回值优化（NRVO）是一种拷贝省略方式，在以下情况下允许使用[12.8/31]：在类返回类型的函数中的return语句中，当表达式是非易失性自动对象（除了函数或catch子句参数）的名称，并且该对象与函数返回类型具有相同的cv-unqualified类型时，可以通过直接构造自动对象到函数的返回值中来省略复制/移动操作[强调我]。因此，在这种情况下不允许使用RVO，因为a是一个函数参数。在函数结束之前，但在它为返回值取得a的副本之后，必须销毁临时变量a。

- Chris Drew

请注意，在C++03中允许这样做，但从C++11开始引入了此限制，而没有任何好的原因，除了它很难实现。 - Marc Glisse

@LetDoIt 有效地，是的。 - Chris Drew

@LetDoIt 对我来说不起作用。你是在运行发布版本吗？ - Chris Drew

@ChrisDrew 我不知道发布版本，我只是使用CTRL+F5。最佳运行代码的方法是什么？ - user5028722

如果你想让Visual Studio优化你的代码以便更快地运行，就需要点击顶部的Debug并将其改为Release。 - Chris Drew

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可以查看英文原文，
原文链接

- SergeyA · Accepted Answer

首先，RVO是绝对不必要的。它是被允许的，这是一个很大的区别。

编辑。

我的初步答案在构造函数的顺序上是错误的。我错过了输出中的一行，实际上，这意味着复制遗漏了完全发生。在3次语义复制中（从f()到临时位置通过return a; 从临时位置到b=f(a)的右侧；从右侧到b），有1个没有被省略并且完全复制了。我不知道是哪一个。