C++。返回一个对象或传递一个要填充的引用？答案

【问题标题】：C++. Return an object or pass a reference to be filled?C++。返回一个对象或传递一个要填充的引用？
【发布时间】：2017-05-04 06:37:46
【问题描述】：

你好。我寻找答案，但没有找到这个特定问题的答案。 Here 我找到了article，它展示了 Visual C++ 编译器如何在各种情况下消除冗余的 Copy 构造函数和 Destructor 调用。我相信 Clang 和 GCC 也是如此。

有两个结构体：输入数据Waveform 和结果Analyzed。两个函数做同样的工作，但以不同的方式返回结果。第一个创建一个本地 Analyzed 并返回它（副本），第二个引用一个已经创建的对象来填充它，返回相同的。

struct Waveform;
struct Analyzed;

Analyzed  analyze( Waveform const& wf );  // Form 1
Analyzed& analyze( Waveform const& wf, Analyzed& an );  // Form 2

示例用法，假设Waveform wf 已经在范围内：

auto an0 = analyze(wf);
Analyzed const& an1 = analyze(wf);

Analyzed an3;
analyze(wf,an3);

对我来说Form 1更短更方便。

据我所知，在C 中，一个好的做法是考虑将函数指针传递给预分配的内存（因此用户负责内存），而不是返回大于sizeof(int) 的对象，而是返回指针或错误号.

问题。analyze() 形式之一更好吗？为什么？
是否存在任何性能问题、额外副本、陷阱？
有什么特殊情况吗？

我也可以想象Form 1如何重用Form 2：

Analyzed  analyze( Waveform const& wf ){
  Analyzed an;
  analyze(wf,an);
  return an;
}

更长的描述。有两个结构体：Waveform 代表一个信号，Analyzed - 信号的特征。

struct Waveform {
  size_t len;
  float *arr;
  float sampleRate;
  //...
}

struct Analyzed {
  struct Entry { size_t idx; float value; };
  Entry max;
  Entry min;
  float peakToPeak;
  float mean;
  //...
};

Analyzed  analyze( Waveform const& wf );
Analyzed& analyze( Waveform const& wf, Analyzed& an );

【问题讨论】：

这与C标签无关。
@SouravGhosh 我添加了 C 标记，因为“......在 C 中一个很好的做法考虑通过......”
没关系，但恕我直言，标签不属于这里。\
有很多语言，每种语言都有自己的最佳实践。没有理由单独列出 C。

标签： c++ reference return return-value

【解决方案1】：

现在很多人都喜欢这种形式：

auto a = analyze(wf);

写起来简单易懂；什么都不会出错。 C++17 草案规范包括保证不涉及中间临时对象； C ++ 14 使它成为可选的。大多数编译器确实接受了这个选项。

如果您将其与以下内容进行比较：

Analyzed an;
analyze(wf, an);

两个主要区别是：

仅通过阅读代码并不清楚函数参数是“in”、“out”还是“in-out”参数。您必须查阅文档。
如果Analyzed 没有默认构造函数，这将根本不起作用。这并不少见；让构造函数设置对象遵循良好的面向对象原则；而不是让构造函数创建一个稍后将“初始化”的虚拟外壳。

这两者都使代码更不容易理解，并且更容易出现与之相关的编码错误。

【讨论】：