Question

此代码：

#include <vector>

std::vector<float> getstdvec() {
    std::vector<float> v(4);

    v[0] = 1;
    v[1] = 2;
    v[2] = 3;
    v[3] = 4;

    return v;
}

int main() {
    std::vector<float> v(4);

    for (int i = 0; i != 1000; ++i)
    {
        v = getstdvec();
    }
}

我在这里的错误理解是函数getstdvec不应该实际分配它返回的向量。当我在valgrind / callgrind中运行它时，我看到有1001个调用malloc; 1表示main中的初始向量声明，1000表示每次循环迭代。

是什么给出的？如何从这样的函数返回向量（或任何其他对象）而不必每次都分配它？

编辑：我知道我可以通过引用传递向量。我的印象是，有可能（甚至更可取）编写一个这样的函数来返回一个对象而不会产生不必要的分配。

Answer 1

当您调用函数时，对于std::vector<T>这样的返回类型，编译器会为返回的对象提供内存。被调用的函数负责构造它在这个内存槽中返回的实例。

RVO / NRVO现在允许编译器省略创建本地临时对象，从中复制构造内存槽中的返回值，破坏临时对象并最终返回给调用者。相反，被调用的函数只是直接在返回槽的内存中构造本地对象，而在函数的末尾，它只是返回。

从调用者的角度来看，这是透明的：它为返回的值提供内存，当调用的函数返回时，有一个有效的实例。调用者现在可以使用此对象，并负责调用析构函数并在以后释放内存。

这意味着RVO / NRVO仅在您调用函数构造新实例时工作，而不是在您指定它时。以下是可以应用RVO / NRVO的示例：

std::vector<float> v = getstdvec();

但是原始代码使用循环，并且在每次迭代中，需要构造getstdvec()的结果，并将此临时值分配给v。 RVO / NRVO无法将其删除。

Answer 2

你可以通过引用传递它... copy elision使它成为v = getstdvect（）将v（在你的主中）直接分配给v（在你的getstdvec（）中）并跳过通常与返回相关联的副本值，但它不会跳过函数中的v（4）。为此，您需要通过引用获取向量：

#include <vector>
void getstdvec(std::vector<float>& v){
  v.resize(4);//will only realocate if v is wrong size
  v[0] = 1; v[1] = 2; v[2] = 3; v[3] = 4;
  return v;
}
int main() {
  std::vector<float> v(4);
  for (int i=0; i!=1000;++i)
    getstdvec(v);
}

Answer 3

你在循环中进行复制赋值，而不是复制构造。 RVO优化仅适用于从返回值构造变量，而不是分配给它们。

我无法弄清楚你在这里要解决的真正问题。通过更多细节，可以提供解决潜在问题的良好答案。

就目前而言，要以这种方式从函数返回，您需要创建一个临时向量，以便在每次调用函数时返回。

Answer 4

最简单的答案是将已创建的矢量对象传递给函数。

std::vector<float> getstdvec(std::vector<float> &myvec){

在这种情况下，你真的不必将其归还

void getstdvec(std::vector<float> &myvec){

Answer 5

如何从这样的函数返回向量（或任何其他对象）而不必每次都分配它？

以你的方式，你声明一个大小为4的本地向量，所以每次调用该函数时，它都会分配内存。如果你的意思是你总是修改同一个向量，那么你可以考虑通过引用传递向量。

例如：

void getstdvec(std::vector<float>& vec)
{                                //^^
    //do something with vec
}

在main内，你声明了向量并按照你的方式分配空间。您现在执行以下操作：

for (int i=0; i!=1000;++i)
{        //^^^minor: Don't use magic number in the code like this, 
         //define a const instead
    getstdvec(vec);
}

Answer 6

替代使用返回值，可以使用引用：

void getstdvec(std::vector<float> &v)

可以避免临时对象的复制

C ++返回值优化

6 个答案: