将传递引用转换为传递返回

Question

我有以下功能：

void read_int(std::vector<int> &myVector)

这允许我通过它的引用填写myVector。它是这样使用的：

std::vector<int> myVector;
read_int(myVector);

我想稍微重构一下代码（保留原来的功能）到最后有这个：

auto myVector = read_int();   // auto is std::vector<int> 

实现这一目标的最佳中间功能是什么？

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在我看来，以下直截了当的答案并不理想：

std::vector<int> read_int() {
    std::vector<int> myVector_temp;
    read_int(myVector_temp);
    return myVector_temp;
}

Answer 1

显而易见的答案是正确的，并且基本上是最优的。

void do_stufF(std::vector<int>& on_this);    // (1)
std::vector<int> do_stuff_better() {         // (2)
    std::vector<int> myVector_temp;          // (3)
    do_stuff(myVector_temp);                 // (4)
    return myVector_temp;                    // (5)
}

在(3)，我们在自动存储中（在堆栈上）创建一个命名返回值。

在(5)处，我们只从函数返回命名的返回值，并且除了函数中其他任何地方的命名返回值之外，我们从不返回任何其他内容。

由于 (3) 和 (5)，允许编译器（并且很可能会）忽略 myVector_temp 对象的存在。它将直接构造函数的返回值，并调用它myVector_temp。它仍然需要一个现有的移动或复制构造函数，但它不会调用它。

另一方面，在调用do_stuff_better时，一些编译器还可以省略调用时的赋值：

std::vector<int> bob = do_stuff_better();     // (6)

允许编译器有效地传递一个“指向 bob 的指针”并告诉do_stuff_better() 在bob 的位置构造它的返回值，同时省略这个复制构造（好吧，它可以安排调用的发生方式这样do_stuff_better() 被要求构造其返回值的位置与bob 的位置相同。

在 C++11 中，即使不满足两个省略的要求，或者编译器选择不使用它们，在这两种情况下都必须使用 move 而不是 copy。

在第 (5) 行，我们以简单的 return 语句返回本地声明的自动存储持续时间变量。如果没有省略，这会使返回隐式 move。

在第 (6) 行，函数返回一个未命名的对象，它是一个右值。当 bob 由它构造时，它是 move-constructs。

movestd::vector 包括复制 ~3 个指针的值，然后将源归零，无论 vector 有多大。无需复制或移动任何元素。

上述两种省略（我们删除do_stuff_better() 中的命名局部变量，以及删除do_stuff_better() 的return 值并直接构造bob）都有些脆弱。了解允许编译器执行这些省略的规则，以及编译器实际执行省略的情况是值得的。

作为一个脆弱的例子，如果你有一个分支，你在检查错误状态后在你的do_stuff_better() 中执行了return std::vector<int>()，那么函数内省略可能会被阻止。

即使省略被阻止或者您的编译器没有针对某个案例实现它，容器为move'd 的事实意味着运行时间成本将是最小的。

Answer 2

我认为，您必须阅读更多关于 move semantics 的信息（链接到 Google 查询，有很多关于此的论文 - 只需选择一个）。

简而言之，在 C++ 中，所有 STL 容器都是这样编写的，即从函数返回它们会导致它们的内容从返回值（所谓的右手引用）移动到您分配给它的变量。实际上，您只会复制 std::vector 的几个字段而不是其数据。这比复制其内容要快得多。