c++ 返回值优化答案

【问题标题】：c++ Return Value Optizationc++ 返回值优化
【发布时间】：2017-07-13 14:18:25
【问题描述】：

我希望有人能阐明 RVO 在 g++ 中的作用。我有一些需要修改的第三方软件，我想尽可能地对其进行优化，但我无法弄清楚 RVO 究竟做了什么，以及它何时启动。我目前的结构看起来像：

class Foo {
private:
    Bar     myBar;
public:
    Bar &getBar() { return myBar; };
};

调用者通常使用它的地方：

int x = foo.getBar().getX();

因为返回是一个引用，所以不需要结构的副本，这对性能来说很好。

我需要修改Foo 以使用Bar2 而不是Bar 作为其内部结构，但是，我需要保持getBar() 接口可供第三方调用者使用。我有一个函数convertBar2ToBar(const struct Bar2 &bar2, struct Bar &bar)，可以高效的在两种结构类型之间进行转换，但是我担心，好像我这样做了：

Bar& Foo::getBar() { Bar rt; convertBar2ToBar(myBar2, rt); return rt }

然后，这将返回对堆栈上的变量的引用，该变量可以随意书写。我也可以修改程序以返回rt 的副本，如下所示：

Bar Foo::getBar() { Bar rt; convertBar2ToBar(myBar2, rt); return rt }

但现在我担心我的Foo.getBar().getX() 会很慢，因为它必须将Bar2 转换为rt（不可避免），然后将“rt”复制到调用者的本地上下文中（可以避免？？？）...我不清楚 RVO 是否可以防止复制，如果可以，幕后到底发生了什么。

【问题讨论】：

首先不要担心性能问题，那只会导致过早优化，这通常很糟糕。而是尝试制作一个漂亮的、工作的、可读的、文档齐全的、注释良好的、可维护的程序。如果优化的发布版本的性能不是“足够好”（并且大多数时候“足够好”是足够好），那么测量、基准测试和配置文件以找到热点和瓶颈并仅修复那些，与 cmets 一起了解您为什么这样做，以及代码在做什么。
直觉是最糟糕的优化指南。测量和比较。例如，它可能看起来像是返回一个最优引用，但您是否考虑过取消引用的潜在成本？
您说您必须保持getBar() 接口不变，但您也不应该将其返回类型从对值的引用更改。这可能会破坏调用者
我更担心将返回类型从引用更改为副本。在我看来，这与您声明的保留界面的目标相矛盾。
Bar Foo::getBar() 和 Bar & Foo::getBar() 是完全不同的函数。调用者对这两种声明会有不同的期望。例如，假设Bar 有一些公共int x 成员。如果您删除 myFoo.getBar().x += 1; 之类的参考代码，可能会静默停止工作。

标签： c++ reference rvo

【解决方案1】：

我不清楚RVO是否可以防止复制

是的，这就是它的目的。

~~此外，从 C++17 开始，需要防止复制。~~
^{（抱歉，不是；那是为了返回一个纯右值；不过，您实际上可以依赖 NRVO）}

如果复制品的价格足够昂贵，一开始就可以关心这些，那么它可能也应该是可移动的，在这种情况下，我们再次不关心成本。

如果是这样，引擎盖下到底发生了什么。

没关系。

但是，在您的 2017 年 PC 上，粗略地说，rt 将在调用者的堆栈框架中“创建”，而不是在此处本地创建。因此，根本不需要副本。

（事实上，不要返回对局部变量的引用。）

【讨论】：

当你说movable时，你指的是什么？
@John：谷歌“C++ 移动语义”或转到你的 C++11 书中关于“移动语义”一章。