信任返回值优化

Question

如何使用返回值优化？
在现代编译器中，是否有任何情况可以信任优化，还是我应该始终采取安全的方式并返回某种类型的指针/使用引用作为参数？

是否已知有任何无法进行返回值优化的情况？看来对于编译器来说，返回值优化应该相当容易实现。

- Viktor Sehr

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请记住，编译器可能会决定在特定情况下不执行RVO优化，因此您不仅需要相信编译器在有用时执行它，而且还需要相信它在不适当时不执行它。 - MSalters

澄清一下：不适用的常见情况是当返回的类型可以在寄存器中传递时，例如 Radians 类。RVO 技术使用在栈上分配的空间，因此具有访问内存的开销。 - MSalters

@MSalters 好的，很有趣。我感兴趣的优化基本上是避免例如复制 std::vector<> 这样的操作。 - Viktor Sehr

Answer 1

无论启用还是禁用编译器优化（在大多数编译器中，即使禁用优化），都会发生RVO。NRVO稍微不太常见，但大多数编译器至少在启用优化时也会执行此优化。

你说得对，这种优化对编译器来说相当容易，这就是为什么编译器几乎总是这样做的原因。唯一无法进行优化的情况是优化不适用的情况：只有在返回未命名临时对象时才适用RVO。如果要返回具名局部变量，则应使用NRVO，虽然它对于编译器来说略微更复杂，但是现代编译器没有问题。

- jalf

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特别是，如果您有2个命名变量并在运行时选择要返回的变量，则编译器显然无法执行NRVO :) - Matthieu M.

马修，我假设对于两个未命名的出口也是同样适用的吗？（例如，"if (...) return A() else return B();"） - Viktor Sehr

@Viktor：不是NRVO，而是RVO。只有其中一个会被构造。因此，两个代码路径都可以使用相同的内存，即为返回值保留的内存。这就是RVO的本质：直接在为其保留的内存中创建返回值。 - MSalters

Matthieu：不，如果有两个可能返回的变量，NRVO仍然是可能的。有时我的函数有一个“if”语句。在一个分支中，我构造了一个命名值，对其进行操作并返回它；在另一个分支中，我做同样的事情，但可能使用不同的构造函数。没有理由编译器不能优化它，但我很确定我的编译器不能（Visual C ++）。 - Qwertie

Answer 2

请参见：http://en.wikipedia.org/wiki/Return_value_optimization#Compiler_support。该页面涉及到编译器优化的内容。

- kennytm

Answer 3

为了让它最有可能发生，您可以在返回语句中直接构造一个对象 [有没有人记得这个习语的名称 - 我忘了]：

Foo f() {
    ....
    return Foo( ... );
}

但是，就像所有的优化一样，编译器总是可以选择不这样做。最终，如果您需要返回一个值，没有其他选择，只能信任编译器-指针和引用无法胜任。

- anon