深度探索C++物件模型之（九）

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Named Return Value(實際上就是傳回值最佳化)
當一個函數返回一個對象的執行個體，一個臨時對象被建立並通過拷貝建構函式傳回其值。但是在C++標準中，允許省略拷貝建構函式的對象（前提是所有的路徑返回相同的對象），這個也是每個C++編譯器義不容辭的責任。
有如下的代碼：

#includeusing namespace std; class TestA{public :     TestA(){cout<< "Constructor" <<endl;}     ~TestA(){cout<< "Destructor" <<endl;}      TestA( const TestA& test)     {          cout<< "Copy Constructor" <<endl;     } }; TestA GetTest() {      TestA test;      return test; } int main() {      TestA testA;       testA = GetTest();      return 0 ; }

函數GetTest獲得一個類的對象，在編譯器內部，對於函數GetTest的實際處理會是怎麼樣的？我先前的部落格中有寫到，調用和不調用Copy Constructor的時機，而現在的GetTest函數現在就是需要調用Copy Constructor的一種情況。輸出如下：

Constructor Constructor Copy Constructor Destructor Destructor Destructor 請按任意鍵繼續. . .

在實際運行上述代碼的時候，會輸出Copy Constructor，是的，調用了Copy Constructor。這樣正好符合我之前的博文中所說的那樣。函數GetTest對於編譯器來說，會被擴充的，如下：

void GetTest(TestA &result) {      TestA test;      test.TestA::TestA(); //constructor      // Do something with test object      // ...            result.TestA::TestA(test);      return ; } 

就像上述函數GetTest函數被編譯器展開後的樣子，所有的路徑都返回相同的Named Value，因此編譯器可以做自己的最佳化。直接以result取代Named Return Valued. 是的，編譯器是要進行最佳化的。預設的情況下，visual studio 2010是關閉NRV的，我們可以在項目屬性->配置屬性->C/C++->最佳化中是選擇禁用的，所有沒有進行最佳化，你可以開啟這個開關（/o2），然後編譯上述程式，Copy Constructor是不會調用的。這就是編譯器的最佳化，程式輸出如下：

ConstructorConstructorDestructorDestructor請按任意鍵繼續. . .

可以看到，實際少的一次Constructor和一次Destructor正好說明在GetTest函數中的那個產生的result少了，沒有了對result的產生和析構。現在是有Copy Constructor而被最佳化掉了，沒有被調用，如果沒有Copy Consturctor呢？我把上面的Copy Consturctor注釋掉。運行結果如下：

ConstructorConstructorDestructorDestructorDestructor請按任意鍵繼續. . .

使用MinGW進行編譯結果如下（即使有了Copy Consturctor也是一樣）：

ConstructorConstructorDestructorDestructor請按任意鍵繼續. . .

你會感到很驚訝，怎麼會不一樣呢？
在《深度探索C++物件模型》一書中有說，Copy Constructor的出現啟用了C++編譯器中的NRV最佳化，NRV最佳化並不通過其它的獨立的最佳化工具完成。可見，這樣得到的結果和書中所述是有出路的。事實上，即使是沒有定義拷貝建構函式和解構函式，而是由編譯器產生（在需要時），NRV依然會對程式的效率產生影響。而Visual Studio 2010中少的那次Constructor調用就是預設拷貝建構函式的調用。
在進行大量對象的複製時，NRV能最佳化程式，提高效率；但是對於NRV帶來的副作用，你可以這麼想，就比如在Visual Studio 2010中，剛剛那次隱晦的調用Copy Constructor你知道它的調用嗎？也就是說編譯器覺的合適，就會產生一個預設的建構函式，但是什麼是合適的，我現在不知道，我覺得我也應該不知道，就是因為這種不知道，才給我們日後的編程中埋下了隱患。比如：你的類中有一個static變數記錄這個對象被拷貝的次數，由於這種隱患，就很可能給程式產生的結果與預期的不一致；同時，因為NRV，建構函式也不會得到調用，而有的時候，我們期望有些在Copy Constructor中的語句能得到調用，但是如果有了NRV，那就不可能了。
所以，最後，需不需要NRV，視你的具體情況而定。

2013/2/4 於東軟-大連

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