模板表达式如何摆脱临时

How template expressions get rid of temporaries

本文关键字：何摆脱 表达式      更新时间：2023-10-16

我正在阅读一些文章，其中许多文章都提到了表达式模板可以避免使用临时对象。但他们都没有提到这是如何做到的。据我所知，由于设计架构操作是使用临时对象完成的。例如，如果 a、b 和 c 是两个矩阵，如果我们这样做a = b+c那么b+c的结果将保存在像 temp = b+c 这样的临时对象中，然后将结果复制回 a like a = temp 。

但是如果我们使用表达式模板，那么这个 addition（+） 操作返回 b 和 c 的引用，然后在计算赋值运算符 （=） 时进行主计算。这是模板表达式的简单一般概念。但我不明白它是如何摆脱临时对象的。如果有人能给出如何避免这种临时性的大致想法，那就太好了。

以 

Vector a,b,c,d;
a = b + c + d;

通常这会转化为类似 

a = b.operator+( c.operator+(d) );

其中，对operator+的每个调用都必须遍历条目。但是，更自然的方法是遍历所有元素一次并执行一些添加，例如 

a_i = b_i + c_i + d_i

这就是表达式模板通过仅在真正需要结果时才评估 epxression 来有效地执行的操作。

请注意，临时（即c+d的中间结果）只是必需的，因为每个operator+单独循环遍历所有元素。一旦单独的循环组合在一起，就不再需要临时的了。

对于不那么业余的解释和更多细节，我可以推荐你这个来自CppConf 2015的演讲。

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