返回特征矩阵和临时矩阵

Question

考虑以下函数Foo：

// ...

Eigen::Vector3d Foo() {
    Eigen::Vector3d res;
    // ...
    return res;
}

int main () {
    Eigen::VectorXd foo = Foo();    // (1)
    return 0;
}

由于返回值优化，(1) 行不应创建任何临时对象。但请考虑以下情况：

// ...

int main () {
    Eigen::VectorXd foo;
    // ...
    foo.head<3>() = Foo();    // (2)
    return 0;
}

(2) 是否创建任何临时对象？更一般地说，像(2) 那样初始化矩阵的任何块是否会创建任何临时对象？如果不是这种情况，那就太好了。否则，我可以重新定义 Foo 如下：

// ...

void AlternativeFoo(Eigen::Ref<Eigen::Vector3d> res) {
    // Modify res
}

int main () {
    Eigen::VectorXd foo;
    // ...
    AlternativeFoo(foo.head<3>());    // (3)
    return 0;
}

(3) 是在不创建临时人员的情况下实现上述目标的唯一方法吗？

Answer 1

由于返回值优化，第 (1) 行不应创建任何临时对象。

不，它必须实现一个临时的返回值Foo。

Foo 的返回类型和变量foo 的类型不匹配（直到 cv-qualification）：Vector3d vs VectorXd。

但这是允许复制省略的必要条件。 如果不是这样，首先使用的构造函数既不是复制构造函数，也不是移动构造函数。

所以省略不会发生，并且在将要调用的构造函数中，Foo 的返回值绑定到一个引用参数，这将导致临时实现。

(2) 是否创建任何临时对象？更一般地说，在 (2) 中初始化矩阵的任何块是否会创建任何临时对象？

是的，Foo 返回值的临时对象将再次实现，这一次是由于绑定到 operator= 中的引用参数造成的。

是（3）在不创建临时人员的情况下实现上述目标的唯一方法吗？

我会这么认为，但这可能并不重要。 假设Foo 可以内联，那么这种区别可能会变得毫无意义，编译器会判断Foo 中的操作是否可以直接在foo 的存储上执行。

如果不能内联Foo，则复制向量的三个条目不太可能与函数调用有显着相关性。在这种情况下，您的替代解决方案将强制执行额外的间接操作，这可能比复制一些值更昂贵。