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C++中的返回值優(yōu)化

原文出自程序人生 >> C++中的返回值優(yōu)化(return value optimization)
返回值優(yōu)化（Return Value Optimization，簡稱RVO），是這么一種優(yōu)化機(jī)制：當(dāng)函數(shù)需要返回一個(gè)對(duì)象的時(shí)候，如果自己創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)對(duì)象用戶返回，那么這個(gè)臨時(shí)對(duì)象會(huì)消耗一個(gè)構(gòu)造函數(shù)（Constructor）的調(diào)用、一個(gè)復(fù)制構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用（Copy Constructor）以及一個(gè)析構(gòu)函數(shù)（Destructor）的調(diào)用的代價(jià)。而如果稍微做一點(diǎn)優(yōu)化，就可以將成本降低到一個(gè)構(gòu)造函數(shù)的代價(jià)，下面是在Visual Studio 2008的Debug模式下做的一個(gè)測試：（在GCC下測試的時(shí)候可能編譯器自己進(jìn)行了RVO優(yōu)化，看不到兩種代碼的區(qū)別）

// C++ Return Value Optimization
// 作者：代碼瘋子
// 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;
}

函數(shù)輸出截圖如下：

可以看到消耗一個(gè)構(gòu)造函數(shù)（Constructor）的調(diào)用、一個(gè)復(fù)制構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用（Copy Constructor）以及一個(gè)析構(gòu)函數(shù)（Destructor）的調(diào)用的代價(jià)。

而如果把operator*換成另一種形式：

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