c++性能优化：返回值优化

返回值优化

1. 前言
   这一章主要讲的是返回值优化，这个优化通常会交给编译器实现，用于加快源代码执行，通过对源代码进行转化并消除对象实现的。
2. 按返回值构造
   以下的例子主要是complex实现复数的类：

class Complex {
    friend Complex operator+(const Complex&, const Complex&);
public:
    Complex(double a = 0.0, double b = 0.0)
        : real(a)
        , imag(i)
    {
    }
    Complex(const Complex& c)
        : real(c.real)
        , imag(c.imag)
    {
    }
    Complex& operator=(const Complex&);
    ~Complex(){}
private:
    double real;
    double imag;
};

这个类的操作符函数，比如加法的函数如下：

Complex& operator+(const Complex& a, const Complex& b)
{
    Complex retVal;
    retVal.real = a.real + b.real;
    retVal.imag = a.imag + b.imag;
    return retVal;
}

以上可以看出，加法的结果是返回值返回的。实际上编译器内部会进行操作a=b+c这样的结果，a会被编译器临时构造出来，b和c都是引用传递，因此两个参数的函数会被临时创建为三个参数的函数。同样的调用的时候也会发生变化，需要传递三个参数，这个就是返回值优化的步骤之一。
3. 返回值优化
上述的代码可以看出返回值的优化可以做到在函数中通过加参数，避免retVal在返回时被创建的开销。但是这种方法也会有局限性，比如多个返回值的场景；再比如有些编译器会在直接返回表达式时不采用优化方法。

void Complex_Add(const Complex& _tempResult,
                 const Complex& a,
                 const Complex& b)
{
    _tempResult.Complex::Complex();
    _tempResult.real = a.real + b.real;
    _tempResult.real = a.imag + b.imag;
    return;
}

4. 计算性构造函数
   编译器无法进行优化时，开发者可以使用计算性构造函数推一把。比如在返回值的时候推迟创建，在最后一刻返回时利用构造函数创建一个临时返回值返回。这样的弊端就是需要自己引入另一个构造。这样加法还好，如果需要添加多种运算那一只增加构造函数也挺费劲，因此在性能问题面前需要自己判断哪个更重要。
5. 总结
   返回值优化主要通过消除局部对象的创建
   RVO也就是说的返回值临时创建的方法取决于编译器是否有这样的策略
   如果一直没有RVO，也可以尝试使用计算性构造函数来推动编译器使用RVO