C++中的返回值优化

原文出自程序人生 >> C++中的返回值优化(return value optimization)
返回值优化（Return Value Optimization，简称RVO），是这么一种优化机制：当函数需要返回一个对象的时候，如果自己创建一个临时对象用户返回，那么这个临时对象会消耗一个构造函数（Constructor）的调用、一个复制构造函数的调用（Copy Constructor）以及一个析构函数（Destructor）的调用的代价。而如果稍微做一点优化，就可以将成本降低到一个构造函数的代价，下面是在Visual Studio 2008的Debug模式下做的一个测试：（在GCC下测试的时候可能编译器自己进行了RVO优化，看不到两种代码的区别）

// C++ Return Value Optimization
// 作者：代码疯子
// 博客：http://www.programlife.net/
#include <iostream>
using namespace std;
 
class Rational
{
public:
	Rational(int numerator = 0, int denominator = 1) : 
	  n(numerator), d(denominator)
	  {
		  cout << "Constructor Called..." << endl;
	  }
	  ~Rational()
	  {
		  cout << "Destructor Called..." << endl;
	  }
	  Rational(const Rational& rhs)
	  {
		  this->d = rhs.d;
		  this->n = rhs.n;
		  cout << "Copy Constructor Called..." << endl;
	  }
	  int numerator() const { return n; }
	  int denominator() const { return d; }
private:
	int n, d;
};
 
//const Rational operator*(const Rational& lhs,
//						 const Rational& rhs)
//{
//	return Rational(lhs.numerator() * rhs.numerator(),
//					lhs.denominator() * rhs.denominator());
//}
 
const Rational operator*(const Rational& lhs,
						 const Rational& rhs)
{
	cout << "----------- Enter operator* -----------" << endl;
	Rational tmp(lhs.numerator() * rhs.numerator(),
		lhs.denominator() * rhs.denominator());
	cout << "----------- Leave operator* -----------" << endl;
	return tmp;
}
 
int main(int argc, char **argv)
{
	Rational x(1, 5), y(2, 9);
	Rational z = x * y;
	cout << "calc result: " << z.numerator() 
		<< "/" << z.denominator() << endl;
 
	return 0;
}

函数输出截图如下：

可以看到消耗一个构造函数（Constructor）的调用、一个复制构造函数的调用（Copy Constructor）以及一个析构函数（Destructor）的调用的代价。

而如果把operator*换成另一种形式：

const Rational operator*(const Rational& lhs,
				const Rational& rhs)
{
	return Rational(lhs.numerator() * rhs.numerator(),
				lhs.denominator() * rhs.denominator());
}

就只会消耗一个构造函数的成本了：

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作者：代码疯子

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分类: C++编程标签: RVO, 优化

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