《Effective Modern C++》中的返回值优化技巧
2023-07-04 00:14:16
深夜i
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返回值优化
临时对象
移动语义
右值引用
有效避免不必要的拷贝操作
《Effective Modern C++》是一本非常重要的C++书籍，其中介绍了许多提高代码效率的技巧，其中之一就是返回值优化技巧。本文将详细介绍这一技巧。
C++中，函数返回值的传递可以通过传值和传引用两种方式进行。传值的方式是将返回值拷贝至目标对象，而传引用则是直接让目标对象引用函数内部的返回值。在传值方式中，会有一次拷贝操作，这对于返回较大对象的函数来说，效率会受到影响。而传引用方式会在一定程度上减小这种影响。但是，传引用方式也会产生一些问题，例如返回的对象会被局限于函数内部，不能通过接口被外部函数访问。
为了解决这些问题，C++11和C++14引入了移动语义和完美转发技术，这些技术可以让我们在保证传值方式不影响效率的同时，避免传引用方式的问题。
移动语义是通过“盗取”临时对象的资源来实现的。在传值方式中，当需要返回一个对象时，会创建一个临时的返回值，并将其拷贝至目标对象。而在使用移动语义时，会在临时对象和目标对象之间进行转移操作，临时对象的资源被转移至目标对象，从而减少了一次拷贝操作，提高了效率。移动语义可以通过使用右值引用（Rvalue Reference）来实现。
完美转发是通过将参数以及它们的值类型或引用类型进行封装，并将它们传递至其他函数中，从而避免了引用被嵌套的问题。在传递参数并调用其他函数时，如果直接传递引用，会导致引用嵌套，从而影响程序效率。而通过使用完美转发技术，可以保证在调用其他函数时，不会出现引用嵌套的问题。
要使用返回值优化技巧，需要遵循以下原则：
1. 返回对象时，应该始终使用传值方式。对于较大的对象，应该使用移动语义。
2. 在使用移动语义时，必须确保移动操作不会抛出异常。
3. 在使用完美转发时，必须除非有必要，否则不要将参数声明为非常量引用。
通过上述原则，我们可以使用返回值优化技巧，从而大幅提高C++代码的效率。同时，我们也需要认识到，这些技巧只是C++中提高效率的方法之一，程序员们需要根据具体情况，灵活地运用它们。
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