Question

我从大多数C和Java的背景学习C ++，我很好奇在不必复制对象的情况下，用C ++返回对象的最佳方法是什么。根据我的理解，C ++ 11引入了右值引用（＆amp;＆amp;）来从临时变量移动数据（与复制相反）。例如：

std::string getStr(){
   return "Hello";
}

std::string &&hello = getStr();

我能想到的另一种方法是使用共享指针。

std::tr1::shared_ptr<std::string> getStr(){

    std::tr1::shared_ptr<std::string> hello(new std::string("Hello"));
    return hello;

}

auto hello = getStr();

我想也许一个右值参考更好，但在使用它之前我想先得到第二个意见。哪个更好？

如果不使用构造函数设置它们，是否建议类中的字段为右值引用？例如：

class StringHolder{

   public:
     std::string &&str;
};

StringHolder sh;
sh.str = getStr();

非常感谢你们！

Answer 1

此问题可能会以副本形式结束。这是一个经常被问到的问题。但无论如何我想回答。

在C ++ 11中，当你是像std::string这样的对象的客户端时，你应该按价值传递它，而不用担心效率：

std::string getStr(){
   return "Hello";
}

std::string hello = getStr();

在此级别，您无需关注右值引用。只需知道std::string可以有效地从rvalues（例如从getStr()返回非常）“复制”。这个“副本”实际上被称为“移动”并自动启用，因为您正在从右值（匿名临时）进行复制。

请勿尝试通过恢复引用计数来优化复制。如果您需要共享所有权语义，则仅使用引用计数。此语句不始终为true。但是为了学习基础知识，它足够接近，这是一个很好的经验法则。

当你设计需要按值传递的类时，你需要开始担心rvalue引用：

class Widget
{
    // pointer to heap data
public:
    // ...
};

对于rvalue引用和移动语义的简要介绍，N2027是一个不错的教程。 N2027太长了，无法粘贴在这里，但足够短，易读。 std::string遵循N2027中规定的基础知识，使您能够通过价值无罪传递它。您可以在Widget中使用相同的设计模式。

Answer 2

通常可以通过将const引用返回到成员变量来避免副本。例如：

class Circle {
    Point center;
    float radius;
public:
    const Point & getCenter() const { return center; };
};

这相当于执行中的return &center，实际上可能只是内联，导致成员从调用者直接（只读）访问。

如果你构造一个临时的返回，编译器可能会将额外的副本作为优化而删除，不需要你的特殊语法。

Answer 3

默认情况下，您应该按值传递内容。如果某个函数不需要修改或复制参数，那么它可以由const&获取，但只能按值获取参数。按值返回对象并使其移动语义或RVO以避免复制。

C ++使用并鼓励传递对象'by-value'。移动语义是一种允许代码执行此操作的功能，同时制作的副本比引入之前的副本少。通常，代码不需要直接使用rvalue引用类型，以获得移动语义的好处。这是因为临时对象是rvalues，重载决策将自动选择采用右值引用的方法。

例如：

std::string getStr(){
   return "Hello";
}

std::string hello = getStr();

此代码使用移动语义。 return "Hello"构造一个临时字符串，因此用于初始化返回值对象的构造函数将是移动构造函数（尽管实际上返回值优化几乎肯定会避免此移动）。然后getStr()返回的值是临时的，因此为string hello选择的构造函数也是移动构造函数。

我认为你也可以std::string &&hello = getStr();，但可能没有必要，因为hello已经被移动构建了。

我能想到的另一种方法是使用共享指针

除非你真的需要他们提供的特定所有权语义，否则我认为智能指针通常不是一个好主意。使用直接的“按值”传递是一个很好的默认值，移动语义通常允许您使用它而无需额外复制。

如果不使用构造函数设置类中的字段，建议将它们作为右值引用吗？

不，会员参考通常不是一个好主意。它们使事情变得更加复杂，甚至不允许您使用它们作为示例节目。如果允许您的示例代码，那么sh.str = getStr();将是未定义的行为，因为您正在尝试分配给不存在的对象。这就像std::string *str; *str = getStr();。

Answer 4

Rvalue引用会快得多，因为它们是一种内在语言功能，而不是引用计数类。在这里使用智能或共享指针将不会获得任何收益，并且大大降低了清晰度。但是，对于这种事情，右值引用是设计语言的一部分。使用右值参考。

Answer 5

如果你想在这种情况下使用智能指针，也许unique_ptr是一个更好的选择。

用C ++返回一个对象

5 个答案: