Comment les références C 11 Rvalue et la sémantique de déplacement peuvent-elles optimiser les objets renvoyés par valeur ?

Les rvalues ​​C 11 et la sémantique de déplacement avec l'instruction return

En C 11, les références rvalue et la sémantique de déplacement offrent des avantages significatifs en termes de performances en optimisant la gestion de la mémoire et la propriété des objets. Ceci est particulièrement pertinent lors du renvoi d'objets par valeur à partir de fonctions.

Comprendre les références Rvalue et la sémantique de déplacement

Une référence rvalue (&&) est un type qui se lie à un objet temporaire. objet ou un objet qui est sur le point d’être détruit. Lorsqu'un objet temporaire est renvoyé par une fonction utilisant une référence rvalue, le compilateur peut optimiser le retour en utilisant la sémantique de déplacement au lieu de la sémantique de copie.

La sémantique de déplacement implique le transfert de la propriété des ressources de l'objet de l'objet temporaire vers l'objet temporaire. variable cible sans créer une nouvelle copie de l’objet. Cela peut améliorer considérablement les performances, en particulier pour les objets volumineux.

Exemple d'analyse

Examinons les trois exemples que vous avez fournis :

Premier exemple :

std::vector<int> return_vector(void) {
    std::vector<int> tmp {1,2,3,4,5};
    return tmp;
}

std::vector<int> &&rval_ref = return_vector();

Dans cet exemple, l'objet temporaire tmp est renvoyé par valeur. Puisque rval_ref est une référence rvalue, il se lie à l'objet temporaire et prolonge sa durée de vie au-delà de l'appel de fonction. Ce comportement est similaire au renvoi d'une référence const à l'objet temporaire.

Deuxième exemple :

std::vector<int>&& return_vector(void) {
    std::vector<int> tmp {1,2,3,4,5};
    return std::move(tmp);
}

std::vector<int> &&rval_ref = return_vector();

Cet exemple tente de renvoyer l'objet temporaire tmp par valeur en utilisant déplacer la sémantique. Cependant, cela entraîne une erreur d'exécution car rval_ref contient une référence à l'objet tmp détruit.

Troisième exemple :

std::vector<int> return_vector(void) {
    std::vector<int> tmp {1,2,3,4,5};
    return std::move(tmp);
}

std::vector<int> &&rval_ref = return_vector();

Cet exemple est équivalent au premier exemple. L'opération de déplacement sur tmp est inutile et peut nuire aux performances en inhibant l'optimisation de la valeur de retour (RVO).

Bonne pratique

La pratique recommandée pour renvoyer des objets par valeur est de renvoie simplement l'objet sans utiliser explicitement la sémantique de déplacement. Dans ce cas, le compilateur optimisera automatiquement le retour en utilisant RVO ou déplacer la sémantique, selon ce qui est le plus efficace.

std::vector<int> return_vector(void) {
    return {1,2,3,4,5};
}

std::vector<int> rval_ref = return_vector();

Cet extrait de code renvoie directement l'objet temporaire, permettant au compilateur de décider de la stratégie d'optimisation optimale. .

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!