C++中的RVO优化和NRVO优化

2024-01-20 21:08
文章标签 c++ 优化 rvo nrvo

本文主要是介绍C++中的RVO优化和NRVO优化,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

RVO (return value optimization) 和NRVO (named return value optimization) 是C++在处理一个函数返回类对象并将返回值赋给另一个对象时,为了减少拷贝构造次数以及析构次数而采用的一种编译器优化技术。 
本篇博客以《深度探索C++对象模型》中例子来总结这两种优化技术。代码片段如下:

class Point3d
{
public:int m_x;int m_y;int m_z;
public:Point3d(int x,int y,int z):m_x(x),m_y(y),m_z(z){cout << "constructor"<<endl;}~Point3d(){cout << "deconstructor"<<endl;}Point3d(const Ponint3d &other){this.m_x = other.m_x;this.m_y = other.m_y;this.m_z = other.m_z;cout << "copy constructor"<<endl;}Point3d &operator=(const Point3d &other){if(this != &other){this.m_x = other.m_x;this.m_y = other.m_y;this.m_z = other.m_z;}cout << "operator="<<endl;return *this;}
}Point3d factory()
{Point3d po(1,2,3)return po;
}int main()
{Point3d p = factory();return 1;
}

这个例子中的Point3d类中显式定义了构造函数、拷贝构造函数、析构函数以及重载了赋值运算符,并在内部加入了一些打印信息来查看这些函数的调用情况。

1)不做任何返回值优化。

在g++中有一个选项-fno-elide-constructors可以去掉任何返回值优化。最终打印情况如下:

constructor      //factory函数中构造po对象
copy constructor //factory函数中用po对象拷贝构造临时对象_temp
deconstructor    //factory函数中返回时,析构掉局部对象po
copy constructor //main函数中用factory函数中拷贝构造的临时对象拷贝构造对象p
deconstructor    //析构临时对象_temp
deconstructor    //main函数结束时,析构对象p

可以看出,不做任何优化的话就是有两次拷贝构造和析构,对照注释很容易理解 

2)RVO优化

VS在debug模式下使用RVO而不用NRVO

对应的输出如下:

constructor      
copy constructor 
deconstructor         
deconstructor       //main函数中p的析构

在《在深度探索C++对象模型》书中,对应的解释为,编译器将factor函数改写为了如下的伪代码形式:

void factory(const Point3d &_result)
{Point3d po;po.Point3d::Point3d(1,2,3);_result.Point3d::Point3d(po);   //用po拷贝构造_result;po.Point3d::~Point3d();         //po对象析构return;
}

而main函数中赋值语句改写为:

int main()
{Point3d p;factory(p);return 0;
}

这样将p直接做为参数,在factory()函数中进行构造,就不需要先将po拷贝构造出临时对象_temp,再析构_temp。 

3)NRVO优化

编译器将factory()函数改写为如下形式:

Point3d factor()
{return Point3d(1,2,3);
}

4)同时做RVO优化和NROV优化

factory()函数的大致伪代码实现就会改写为:

void factory(const Point3d &_result)
{_result.Point3d::Point3d(1,2,3);  //直接将p作为参数构造return;
}

相应的打印情况,就为:

constructor    
deconstructor 



 

这篇关于C++中的RVO优化和NRVO优化的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/627340

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