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            Benjamin

            靜以修身,儉以養德,非澹薄無以明志,非寧靜無以致遠。
            隨筆 - 398, 文章 - 0, 評論 - 196, 引用 - 0
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            探究C++編譯器返回值優化

            返回值的開銷
            1 class Foo {  };
            2  
            3  Foo rbv();
            4  
            5  void yourCode()
            6  {
            7    Foo x = rbv(); ← the return-value of rbv() goes into x
            8    
            9  } 
            上面代碼中有多少個臨時對象?在大多數的商用編譯器中會對其進行優化,對上面的代碼而言,編譯器會做如下的優化:
            1 Foo rbv()
            2  {
            3    
            4    return Foo(4273); ← suppose Foo has a ctor Foo::Foo(int a, int b)
            5  } 
            編譯器直接返回構造函數,實際上編譯器是通過指針傳遞來達到這個目的。當在代碼調用rbv(),編譯器會產生一個指向本地對象(Foo(42,73)),這里說void*還不如說是Foo*。
             1 // Pseudo-code
             2  void rbv(void* put_result_here) ← Original C++ code: Foo rbv()
             3  {
             4    
             5  }
             6  
             7  // Pseudo-code
             8  void yourCode()
             9  {
            10    struct Foo x;
            11    rbv(&x); ← Original C++ code: Foo x = rbv()
            12    
            13  } 
            這里編譯器也把這個技巧用在構造函數中,如下面的例子所示;
            1 // Pseudo-code
            2  void Foo_ctor(Foo* thisint a, int b) ← Original C++ code: Foo::Foo(int a, int b)
            3  {
            4    
            5  } 
            事實上編譯做了如下的工作:通過put_result_here來替代構造函數的this指針。
            1  // Pseudo-code
            2  void rbv(void* put_result_here) ← Original C++ code: Foo rbv()
            3  {
            4    
            5    Foo_ctor((Foo*)put_result_here, 4273); ← Original C++ code: return Foo(42,73);
            6    return;
            7  } 
            回到第一段代碼,我們通過&x到rbv(),rbv()傳遞x到構造函數(像這個this指針),也就直接構造了x。這種返回值優化會使效率更高,即使不打開編譯器的優化開關,因為它產生的代碼比較少。
            一些編譯器還支持回返回值優化來返回本地(局部)變量,還提供所有的函數返回本地(局部)量,但不是所有的編譯器都支持,例如下面的代碼,g++支持而VC不支持。
             1 // Actual C++ code for rbv()
             2  Foo rbv()
             3  {
             4    
             5    Foo ans = Foo(4273);
             6    
             7    do_something_with(ans);
             8    
             9    return ans;
            10  } 
            這里編譯器可能會產生一個本地(局部)變量ans,在return時拷貝構造ans通過指向put_result_here(的指針)并析構, 如果所有的函數都返回一個變量,那么編譯器也支持構造ans通過put_result_here,如下所示
            注意這里討論的僅針對返回值,例如:如果Foo x=rbv()改成Foo x;x=rbv(),編譯器會使用賦值操作符,除非提供默認的構造函數,其次這個賦值操作符和要和拷貝構造功能一樣,在return時依然會有臨時量產生,在使用賦值操作符拷貝它,再析構,這里的返回值優化也只是它(臨時量)的一部分,但是如果改成Foo x,x = rbv(),將程序無法防止編譯器消除這個臨時量。

            posted on 2010-05-08 19:21 Benjamin 閱讀(1137) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: C/C++

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