实际使用该返回值时，如何仅支付该函数创建的返回值的成本？

Question

通常，我看到转换器函数将按引用获取参数，并且还返回与函数的返回值相同的参数。

例如：

std::string& Lowercase(std::string & str){
    std::transform(str.begin(), str.end(), str.begin(), ::tolower);
    return str;
}

我知道这样做是为了方便，而且我的印象是，编译器将针对实际未使用返回值的情况进行优化。 但是，我不相信编译器可以针对非基本类型的新创建的返回值进行优化。 例如：

std::tuple<int,std::string,float> function(int const& num, std::string const& str, float const& f){

    return std::tuple<int,std::string,float>(num,str,f);
}

构造函数几乎可以做任何事情，尽管不使用返回类型，但这并不意味着避免创建该类型是安全的。 但是，在这种情况下，当不使用函数的返回值时不创建类型将是有利的。

是否可以通过某种方式通知编译器，如果未使用返回类型，则可以避免创建该类型吗？ 这将是特定于功能的，并且是程序员的决定； 编译器无法自行解决的问题。

Answer 1

对于function ，如果函数没有内联，则它可能无法优化它，因为它具有非平凡的构造函数 。 但是，如果函数是内联的，则在其生命周期不影响任何参数的情况下，它可能会优化未使用的返回类。 另外，由于元组是标准类型，我相信大多数编译器都会优化返回的变量。

Answer 2

通常，编译器可以通过两种方式优化代码：

1. （命名）返回值优化（RVO / NRVO）
2. R值参考

RVO

以下面的代码为例：

struct A {
    int v;
};

A foo(int v) {
    A a;
    a.v = v;
    return a;
}

void bar(A& a, int v) {
    a.v = v;
}

A f;
f = foo(1);

A b;
bar(b, 1);

在函数foo ，将构造变量a ，修改其成员v并返回。 在人为优化的版本bar ， a会传入，修改并提供给调用者。

显然， f和b是相同的。

而且，如果您了解更多有关C ++的知识，您将知道从foo返回时，结果a被复制到外部f ，并且将调用a的dtor。

使优化的foo成为bar方法称为RVO ，它省略了内部a到外部f的副本。 修改直接转到调用方的变量。

请当心，在某些情况下RVO将不适用：复制ctor具有副作用，多次退货等。

这是详细的说明：
MSDN
CppWiki

价值

优化返回值的另一种方法是使用C ++ 11中引入的rvalue ctor 。通常来说，这就像调用std::swap(vector_lhs, vector_rhs)交换内部数据指针以避免深度复制。

这是一篇关于优化的很好的文章： http : //cpp-next.com/archive/2009/08/want-speed-pass-by-value/

最后但并非最不重要的

在Going Native 2013中 ，Andrei Alexandrescu发表了有关如何编写快速C ++代码的演讲。 通过引用传递比rvalue更快。 （RVO也有一些限制）因此，如果您确实关心性能，请使用通过引用。