做MTK笔试的总结（二）－－C＋＋返回值优化（RVO）

题目二：
题目我做了下改变，使用了上篇文章中提到的那个类X，代码如下：

1 class X
2 {
3 public:
4     X(){cout<<"default construct"<<endl;}
5     X(int a):i(a){ cout<<"construct "<<i<<endl;}
6     ~X(){ cout<<"desconstruct "<<i<<endl;}
7     X(const X& x):i(x.i)
8     {
9         cout<<"copy construct "<<i<<endl;
10     }
11     X& operator++()
12     {
13         cout<<"operator ++(pre) "<<i<<endl;
14         ++i;
15         return *this;
16     }
17     const X operator++(int)
18     {
19         cout<<"operator ++(post) "<<i<<endl;
20         X x(*this);
21         ++i;
22         return x;
23     }
24     X& operator=(int m)
25     {
26         cout<<"operator =(int)"<<endl;
27         i = m;
28         return *this;
29     }
30     X& operator=(const X& x)
31     {
32         cout<<"operator =(X)"<<endl;
33         i=x.i;
34         return *this;
35     }
36     /////////////////////////
37     friend ostream& operator<<(ostream& os,const X& x)
38     {
39         os<<x.i;
40         return os;
41     }
42     friend X operator+(const X& a,const X& b)
43     {
44         cout<<"operator +"<<endl;
45         return X(a.i+b.i);
46     }
47     //////////////////////////
48 public:
49     int i;
50 };
请问以下代码的输出是什么？

1 X a(10),b(20);
2 X c=a+b;
我们来看一下使用GCC4.5（默认编译选项）以及MSVC9.0(BOTH DEBUG AND RELEASE)编译后的实际运行结果：

construct 10
construct 20
operator +
construct 30
desconstruct 30
desconstruct 20
desconstruct 10

简单分析下这个输出：

construct 10
construct 20 //对应 X a(10),b(20);
operator + //调用“+”操作符
construct 30 //调用X(int){...}，44行处
desconstruct 30 //变量c 的析构
desconstruct 20 //变量b 的析构
desconstruct 10 //变量a 的析构
从结果可以看出，整个执行过程中没有输出“operator=”，说明压根没有调用“＝”操作符，而且整个过程比我想象的要简洁高效，没有临时对象，没有拷贝构造。
结果为什么会是这样呢？这主要归功于编译器的返回值优化的能力。
有关返回值优化的知识，限于篇幅我就不仔细介绍了，但是需要特别指出的是MSVC9.0只在RELEASE模式下默认开启NRVO，即对具名对象的返回值优化，以及返回值优化里面的一个重要的细节，体现在本例里就是：为什么中整个输出中没有出现"opeartor=",即为什么没调用"="操作符。

现在我们将代码稍微改变一下，改成下面的样子:

X a(10),b(20),c;
c=a+b; ／／这里我们将c的构造和赋值分开了
执行的结果如下：

construct 10 ／／构造a
construct 20 ／／构造b
default construct ／／构造 c
operator + ／／调用“+”操作符
construct 30 ／／调用X(int){...}，44行处
operator =(X) ／／调用“＝”操作符
desconstruct 30 ／／代码45行所建立的临时对象的析构
desconstruct 30 ／／变量c的析构
desconstruct 20 ／／变量b的析构
desconstruct 10 ／／变量c的析构

对比前后的输出结果，可以发现多出以下三行
default construct
operator =(X)
desconstruct 30
出现这种差异的原因在于：定义c的时候会调用默认的构造函数进行初始化，因此第一条语句执行完之后，c已经是一个存在的对象，所以第二条语句并没有权利去直接修改c的内容，必须要通过调用赋值操作符”=“，因此必须要产生一个临时对象。而在第一个例子中，因为执行到第二条语句之前c并没有被创建,所以编译器可以将表达式a+b的返回值直接构建在c的内存中，从而优化掉临时对象和对“＝”的调用。

补充：软件开发 , C语言 ,