在构建复合对象时消除不必要的副本答案

【问题标题】：Eliminating unnecessary copies when building composite objects在构建复合对象时消除不必要的副本
【发布时间】：2011-05-02 05:53:08
【问题描述】：

我正在考虑开发一些命名参数代码，但它让我想到了一些类似以下的代码：

#include <utility>

int main() 
{
  using std::make_pair;
  auto x = make_pair(1, make_pair(2, make_pair(3, make_pair(4,5))));
}

现在，一个简单的实现会首先执行“make_pair(4,5)”，然后将结果复制到“make_pair(3, ...)”的第二个元素中，然后将其复制到第二个元素中“make_pair(2, ...)”等

不幸的是，这将导致 O(n^2) 性能，并带有很多不必要的副本。我也看不出（命名的）返回值优化在这里有什么帮助。

理想情况下，make_pair(4,5)意识到它将在x的最后一个位置，并在那个位置构建自己。

更进一步：

#include <utility>

int main() 
{
  using std::make_pair;
  auto&& x1 = make_pair(3, make_pair(4,5));
  auto x2 = make_pair(1, make_pair(2, std::move(x1)));
}

我也想避免在这样的代码中复制。

这种优化是否如此明显以至于我应该假设编译器会执行它，或者我应该以其他方式对其进行编码以避免复制？

【问题讨论】：

即使使用当前的 C++ 和体面的编译器，代码也不会产生任何不必要的副本（我用 g++ 编写了一个小测试，生成的汇编代码中没有副本）。
像这样的陈述：我看不出（命名的）返回值优化在这里有什么帮助会让你大吃一惊。程序员真的不善于理解编译器的实际作用。试一试，看看实际发生了什么。然后你可以做出如下语句：编译器无法发现优化 X 如何让我的代码对编译器更友好

标签： c++ optimization rvalue-reference c++11

【解决方案1】：

[N]RVO 在这种情况下确实有帮助。基本上发生的情况是分配了一个复合对象，并且每个函数的“返回值”最终直接进入将保存结果的对象。

如果您打算做很多这样的事情（尤其是在 C++11 中），几乎可以肯定，使用元组会更清洁、更简单、更直接，所以您的：

auto x = make_pair(1, make_pair(2, make_pair(3, make_pair(4,5))));

最终会是这样的：

auto x = make_tuple(1, 2, 3, 4, 5);

这可能不会对生成的代码产生太大影响，但（至少在 IMO）它更容易阅读。

【讨论】：

【解决方案2】：

make_pair(1, make_pair(2, make_pair(3, make_pair(4,5))));

作为另一个 make_pair 的参数的所有 make_pairs 将创建一个临时值，该临时值被视为右值引用，因此不会被复制。

我想你真正想要的是make_tuple。

【讨论】：