返回值优化:我可以避免复制构造巨大的STL容器吗

Return value optimization: ho can I avoid copy construction of huge STL containers.

本文关键字：巨大 STL 优化 可以避免 复制 返回值      更新时间：2023-10-16

当我希望函数返回容器时：

vector<T> func(){
    vector<T> result;
    ...
    return result; 
}

以以下方式使用：

vector<T> result = func();

为了避免复制容器的开销我经常编写函数，使它只返回一个容器的非常数实例。

void func(vector<T>& result){
    result.clear();
    ...
    result;
}

以以下方式使用：

vector<T> result;
func(result);

我的努力毫无意义吗？因为我可以确信编译器总是使用返回值优化？

这毫无意义。你提到的RVO类型被称为RVO（NRVO），大多数编译器都实现它

无论如何，在C++11中，vector有move构造函数，所以即使NRVO没有应用，它仍然会被移动，而不是复制。

RVO不能得到保证，但在允许的情况下，优秀的编译器会使用它。

然而，问题是RVO只有在函数之外创建新对象时才有帮助。如果通过引用传递来重用同一向量，则可以利用其保留的容量来减少内存分配的数量。无论返回值存储在哪里，在函数内部创建的局部向量都需要在内部分配一个新的缓冲区。因此，通过引用传递向量可能会更高效，即使代码看起来不那么好看。

取决于编译器的使用年限。在C++11之前，除非编译器支持命名的返回值优化（并非所有较旧的编译器都支持），否则需要您的替代方法。此外，您还可以让函数返回对传递向量的引用。

从C++11开始，该语言支持move构造，并且标准容器具有可工作的move构造函数，因此您的第一种方法很好。纯粹主义者会坚持认为这样更好。实用主义者（他们意识到并不是每个人都能在没有巨大冒名顶替的情况下更新他们的编译器）会说，根据你的代码是否需要继续使用C++11之前和更高版本的编译器来选择解决方案。

我已经用gcc尝试过了。我意识到，在没有C++11标志的情况下进行编译时，我不能依赖NRVO。

由于我不喜欢第二个签名（函数引用容器），我提出了这个：

以其自然形式声明函数：

vector<T> func(){
    vector<T> result;
    ...
    return result; 
}

当我不确定编译器和编译标志时，可以这样使用：

vector<T> result;
func().swap(result)

通过这种方式，可以获得所需的接口，并确保避免不可忽略的开销。

请注意，result向量的容量是函数返回的向量的容量。如果要设置向量的容量，函数的正确接口是第二个接口。

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