将传递引用转换为传递返回

Transforming pass-by reference into pass-by return

本文关键字：返回 引用 转换      更新时间：2023-10-16

我有以下函数：

void read_int(std::vector<int> &myVector)

这使我可以通过它引用来填充myVector。它是这样用的：

std::vector<int> myVector;
read_int(myVector);

我想重构一些代码(保留原始函数(以最终拥有以下内容：

auto myVector = read_int();   // auto is std::vector<int>

实现此目的的最佳中间函数是什么？

在我看来，以下直接的答案是次优的：

std::vector<int> read_int() {
    std::vector<int> myVector_temp;
    read_int(myVector_temp);
    return myVector_temp;
}

显而易见的答案是正确的，而且基本上是最优的。

void do_stufF(std::vector<int>& on_this);    // (1)
std::vector<int> do_stuff_better() {         // (2)
    std::vector<int> myVector_temp;          // (3)
    do_stuff(myVector_temp);                 // (4)
    return myVector_temp;                    // (5)
}

在 (3( 处，我们在自动存储(在堆栈上(创建一个命名的返回值。

在 (5( 处，我们只从函数返回命名的返回值，并且除了函数中其他任何地方的命名返回值之外，我们永远不会返回任何其他内容。

由于 (3( 和 (5(，编译器被允许(并且很可能会(消除myVector_temp对象的存在。 它将直接构造函数的返回值，并调用它myVector_temp。 它仍然需要有一个现有的移动或复制构造函数，但它不会调用它。

另一方面，当调用do_stuff_better时，一些编译器也可以在调用时省略赋值：

std::vector<int> bob = do_stuff_better();     // (6)

编译器被允许有效地传递一个"指向 bob 的指针"，并告诉do_stuff_better()在 bob 的位置构造它的返回值，也省略了这个副本构造(嗯，它可以安排调用的发生方式，使得do_stuff_better()被要求构造其返回值的位置与bob的位置相同(。

而在 C++11 中，即使两个省略号的要求都不满足，或者编译器选择不使用它们，在这两种情况下都必须执行move而不是copy。

在第 (5( 行，我们以简单明了的 return 语句返回一个本地声明的自动存储持续时间变量。 如果不省略，这使得返回成为隐式move。

在第 (6( 行，该函数返回一个未命名的对象，这是一个右值。 当bob从它构造时，它move构造。

move std::vector包括复制 ~3 个指针的值，然后将源归零，而不管vector有多大。 无需复制或移动任何元素。

上述两个省略，我们去掉do_stuff_better()内的命名局部变量，去掉do_stuff_better()的return值，直接构造bob，都有些脆弱。 学习允许编译器执行这些省略的规则，以及编译器实际执行省略的情况，是值得的。

作为它如何脆弱的示例，如果您有一个分支，在检查错误状态后在do_stuff_better()中执行了return std::vector<int>()，则函数中的省略可能会被阻止。

即使 elision 被阻止或编译器没有针对某个案例实现它，容器move的事实也意味着运行时成本将降至最低。

我认为

，您必须阅读更多有关移动语义的信息(链接到Google查询，有很多关于此的论文 - 只需选择一个(。

简而言之，C++所有 STL 容器都是以这样的方式编写的，从函数返回它们将导致它们的内容从返回值(所谓的右侧引用(移动到您将其分配给的变量。实际上，您只会复制 std：：vector 的几个字段，而不是其数据。这比复制其内容要快得多。

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