令人困惑的return by value

 

問題從這裡開始。
class X;
const X operator+( const X& x1, const X& x2 );
X foo()
{
return X(a+b);
}
和
X foo()
{
X xx(a+b);
return xx;
}
這兩個函數，有什麼區別？
這個問題牽涉到C++的內部處理，下面是其更通用的模式。
X foo()
{
X xx;
// process
...
return xx;
}
C++如何處理return by value，傳統的方法是修改函數原型。
void foo( X& r )
{
X xx;
xx.X(); //ctor
// process
...
r.XX( xx ) // copy ctor
}
這樣就把xx的值給返回了，這裡有一個xx的臨時對象的ctor和dtor。
於是乎。
X obj = foo();
被轉化為 
X obj;
foo( obj );
但是，對於程式員來說，是可以進行一些最佳化的，其方法就是採用ctor返回，
X foo()
{
return X( ... );
}

編譯器處理過後，為這樣。
void foo( X &r )
{
return r.X(...);
}
看出來了嗎？這裡少個對象（即上面的xx)的ctor和dtor，效率自然提高。
更進一步，如果這個函數是inline的，則
X obj = foo();
被處理成
X obj;
obj.X(...);
Bingo!!
真的是棒呆了，C＋＋注重的效率得以完全體現。
這種最佳化我稱之為ARV( anonymous return value )最佳化，:)
然而對於前者NRV( named return value )，我們又該如何呢？
答案是:沒有辦法，唯一可作的是期待編譯器給我們一些協助。
如果我們的編譯器夠power的話，那麼
X foo()
{
X xx;
// process
...
return xx;
}
可能被處理成：
void foo( X &r )
{
// ctor
r.X();
// process
...
}
在這裡，同樣沒有出現named object（指xx)的ctor和dtor，但是作為一個應該把握全域的程式員，我勸你不要太指望它。
首先，它還是調用了default ctor，這在ARV中是不存在的。
其次，你無法知道編譯器是否正在這樣做，畢竟對於廠家來說，它有這樣的權利不讓你知道細節。
再次，編譯器就算有這樣的能力，但僅僅對一些簡單的函數有效，而對於實際編程來說，函數往往很複雜，
比如具有多個分支返回的函數，編譯器就只能歎氣了。
還有，在函數開頭就聲明對象的作法，可不是正宗C＋＋的style，C++一向提倡“只有在必要是才使用”，真正的C＋＋程式員應該牢記這一點。
最後，從C++編譯器曆史來看，在最佳化過程中，匿名對象比命名物件更容易消除，你要充分利用它。
答案：
對於這麼一個簡單的函數，如果你的編譯器支援NRV最佳化，則結果是一樣的，否則。。。
而ARV最佳化總是支援的。
那採用ARV這樣做有沒有缺點呢？
或許吧，畢竟你要寫一堆ctor用於特殊用途了。：)
註：
本文中的例子選自<<Inside C++ Object Model>>，要感謝Lippman給C++程式員們寫了這麼一本好書，同樣感謝JJhou給中國程式員的翻譯。
本文還參考了MEC(More Effective C++)