C++编译器是否在按值返回时避免复制？

问题描述：

LargeObject getLargeObject() 
{ 
    LargeObject glo; 
    // do some initialization stuff with glo 
    return glo; 
} 

void test() 
{ 
    LargeObject tlo = getLargeObject(); 
    // do sth. with tlo; 
}

一个简单的编译器将创建getLargeObject（）栈上的局部LargeObject GLO和然后将其指定在测试TLO返回时，它涉及到一个复制操作（）。

但是不应该有一个聪明的编译器意识到glo将会被分配给tlo，因此只是首先使用tlo的内存来避免复制操作？导致一些（功能）像：

void getLargeObject(LargeObject &lo) 
{ 
    // do init stuff 
} 

void test() 
{ 
    LargeObject lo; 
    getLargeObject(lo); 
}

我的猜测是，编译器做类似的事情。但它可以一直完成吗？有没有不能像这样优化的情况？我怎么知道我的返回值是否被复制？

http://en.wikipedia.org/wiki/Return_value_optimization –

@OliCharlesworth：这是一个答案！ –

指向文章的链接不是答案。 –

答

你的猜测是正确的。是的，有些情况下无法做到的，例如情况：

LargeObject getLargeObject() 
{ 
    LargeObject glo1, glo2; 
    // do some initialization stuff   
    if (rand() % 2) 
     return glo1; 
    return glo2; 
}

它不能做的工作还有，因为编译器无法知道它是否会使用glo1或酮g102返回值。

“我怎么知道我的返回值是否被复制？”

我能想到的两种方法。你可以创建嘈杂的复制构造函数。也就是说，复制具有一些可检测副作用的构造函数，如打印消息。然后，当然这是对装配的旧看法。

甚至有在这里可以这样做的情况。 RVO是许多平台上ABI的一部分，这意味着调用方保留返回变量的空间并传递地址。一个好的编译器会在可能的最近点在那个地方构造一个对象，并且在追溯执行路径时，在某些情况下（例如没有为此目的需要考虑的ctor的副作用），它可以首先检查如果，然后构造对象就地。无可否认，这些案例很少见，但编译器这几天也在改进。 – PlasmaHH

更一般地说，如果函数中有多个'return'，一些编译器将无法执行RVO。当然，如果在函数中同时使用'glo1'和'glo2'，则需要两个对象，有时会返回一个，有时另一个，但编译器无法避免复制。 –

重要的是要注意，詹姆斯坎泽在他的回答中提到了它，但它在这里不存在，实际上有两个副本，一个从gloX到返回的临时文件，另一个从临时文件到对象在'test'中构建。第二个副本是PlasmaHH提到的ABI中处理的内容，并且总是*执行（在我所知道的所有平台中），但第一个副本取决于编译器能够知道哪个glo1或glo2会在构造对象时返回（更多[here]（http://definedbehavior.blogspot.com/2011/08/value-semantics-nrvo.html）） –

答

是的，它应该。这称为返回值优化（NRVO或RVO）。

是的，在这种特殊情况下，它是NRVO，因为有一个返回的命名变量。 RVO是在创建实例并在返回语句中返回的时候。 –

答

对于初学者来说，即使是天真的编译器也不会将“分配给 tlo ”，因为标准不允许。代码的正式语义涉及两个副本（都使用复制构造函数）; 第一个从glo到一个临时返回值，第二个从这个临时返回值到tlo。但是，该标准正式给出了编译器有权在这个特定的的情况下消除这两个副本，实际上我想所有的编译器都这样做。

第一个副本可以在任何时候被抑制，只要你返回一个局部变量或临时;但是，如果代码中存在多个 return，则某些编译器不会执行此操作（但是，写入代码的井中绝不会出现这种情况）。

第二个副本的取消取决于您在呼叫站点构建一个新对象的事实。如果你没有构建一个新的对象，那么甚至可能没有第二个副本来压制;例如在getLargeObject().memberFunction()等情况下为。但是，如果您将分配给现有的对象，则编译器可以执行的操作并不多;它必须调用赋值运算符。如果分配操作员复制，那么您将获得该副本。

哇，那里有一些有趣的信息！我不确定，但如果我把它弄好。第一句和最后一句似乎与我相矛盾。或者它只是一种语言的东西？ – Ben

@James：*但在编写完好的代码中永远不会有这样的情况* - 哇 - 没有政治！ :) –

@Ben问题是，在第一句话中，我使用_copy_来调用复制构造函数 - 我应该更加精确。在最后一句中，我以更一般的意义使用它：赋值运算符可能会“复制”大量数据。（实际上，一个大型对象的典型赋值操作符可能会复制构造一个新实例，然后交换数据。） –

C++编译器是否在按值返回时避免复制？

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