返回值优化(Return Value Optimization,简称RVO)是一种编译器优化机制:
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,这样就省去了一次拷贝构造函数的调用和依次析构函数的调用。
在使用GNU/g++编译器时可以使用"-fno-elide-constructors"选项来强制g++总是调用copy构造函数,即使在用临时对象初始化另一个同类型对象的时候。
但是在使用VS架构的编译器的时候, 貌似编译器默认直接使用RVO的, 并没有找到什么选项来关闭返回值优化。。。
具体信息请参照http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms364057(VS.80).aspx
我们都知道三种拷贝构造函数调用的时机
①最明显的就是用一个类对象初始化另外一个对象的时候
②函数的参数是类对象,这个是函数按值传参数的时候,包括指针在内都是对原有的值的拷贝.
③函数返回一个类对象,这是一个对象以值传递的方式从函数返回.
但是这些都只是语义上的分析, 现在的编译器的编译策略, 很多情况下会把这些临时对象的创建都隐藏掉...
#include <iostream> using namespace std; class Base { public : Base(int num) { m_num = num; } Base(const Base &base) { cout <<"Copy constructor..." <<endl; } /*~Base( ) { cout <<"Destroy...." <<endl; } */ private : int m_num; }; Base GetBase( ) { Base base(10); cout <<"返回值是对象类型, 应该调用拷贝构造函数" <<endl; return base; } void GetBase(Base base) { cout <<"参数是对象类型, 应该调用拷贝构造函数" <<endl; } int main( ) { Base b1(20); cout <<"使用一个类对象去初始化另一个类对象, 应该调用拷贝构造函数" <<endl; Base b2 = b1; //cout <<"使用一个可以隐式转换为Base类对象的整数值1来初始化, 应该调用拷贝构造函数" <<endl; //Base b3 = 1; b2 = GetBase( ); GetBase( ); }
但是如果加上-fno-elide-constructors选项, 调用结果就成为我们所理解的方式
很明显, 默认的RVO设置, 将后面两种情况下, 临时对象的创建优化掉了。。。
RVO是一个很有帮助的编译优化策略, 但是它的优化实现是依赖于编译器的,也就是说编译器只能对指定的符合其规则的代码, 进行RVO优化,对于不符合要求的却无能为力了,
下面我们总结一下有哪些情况会阻止编译器进行这种优化。
① 函数使用exeception, 为了保证异常的正确捕获, 编译器不会进行RVO
② 不对命名的函数对象(Different Named Objects), 这个情况是说,函数有可能有多个分支,最终导致有多个不同位置的return语句。对于此项优化,要求所有return返回的对象的名字都是一致的。如写成下面的情况,就不行:
Base Test( ) { if(...) { return b1; } else { return b2; } }因此 优化的关键,就是最好只在一个地方返回。即函数只有一个出口
③ 嵌入的汇编代码中引用了返回对象。