Question

以下代码是我正在处理的项目中的最小示例。主要问题是我想减少对copy构造函数的调用，但是对我而言，尚不清楚正确的方法。

#include<iostream>

class MyClass
{
public:
    MyClass() {std::cout << "Default Constructor\n";}
    MyClass(const MyClass &input) {std::cout << "Copy Constructor\n";}
    MyClass & operator=(const MyClass &input) 
         {std::cout << "Assignment\n"; return *this;}
    MyClass & operator+=(const MyClass &input) {return *this;}
    friend MyClass operator+(MyClass lhs,const MyClass &);
};

MyClass operator+(MyClass lhs,const MyClass &rhs) 
    {lhs+=rhs;return lhs;}

int main()
{
    MyClass a,b,c;
    c=a+b;
    return 0;
}

运行代码时，输出为：

Default Constructor
Default Constructor
Default Constructor
Copy Constructor
Copy Constructor
Assignment

在构造a，b和c时会调用三个默认构造函数。
在operator +中的第一个参数调用了两个副本构造函数，在operator +中返回了两个副本构造器。
该赋值将赋值a + b的结果赋给c。

主要问题：在我的应用程序中，复制构造函数非常昂贵（涉及内存分配）。另一方面，分配相对便宜。减少对复制构造函数的调用的正确方法是什么？

我考虑了一些解决方案，但没有一个能让我高兴的：

据我了解，从阅读中可以看出，operator +不应为第一个参数提供引用，因为这有助于链接临时变量。因此，此复制构造函数似乎不可避免。
以下代码明显更快（由于没有复制构造函数调用）：c = a; c += b;我可以使用这种格式编写代码，但这需要更精致的方法。我希望编译器比我自己做这些调整更聪明。
我可以实现函数add(MyClass &,const MyClass &,const MyClass &);，但这使使用加法运算符变得容易（由于我使用的不同数据类型的数量，因此需要很多（无意识的）编码）
我已经查看了问题，但是在这种情况下，我看不到任何可以提高性能的建议：

Copy constructor called twice，Copy constructor called twice和Conditions for copy elision

回复评论：

私有数据包括MPFR和MPFI，构造函数包括此数据的初始化。也许可以使用不同的构造函数实现，但是我不确定。
我考虑过一个move构造函数，但是有时候我也想要一个副本副本分配。从cppreference看来，它们无法共存（或者至少当我初次尝试时出现错误）。看来这应该是最好的选择。

Answer 1

您正在通过副本传递lhs。这就是为什么您需要额外的副本构造函数调用的原因。修改您的operator+：

MyClass operator+(const MyClass &lhs, const MyClass &rhs)

Answer 2

在其他方面，为了最大程度地减少复制构造函数的调用，建议您定义move构造函数，并完善转发操作符参数。移动构造函数：

MyClass(MyClass &&input) {std::cout << "Move Constructor\n";}

完美转发运算符：

template<typename T>
    friend MyClass operator+(T &&lhs,T &&rhs) {return std::forward<T>(lhs);}

通过正确的调用，您的运算符将涉及move构造函数而不是copy构造函数。例如，如果您添加来自函数的对象并立即存储结果（例如，MyClass c=a+b;而不是MyClass c;c=a+b;），那么多亏RVO，您可以保存副本构造函数。

假设您有一个返回MyClass实例的函数：

MyClass something() {return MyClass();}

如果添加函数返回值并立即存储它们，例如：

MyClass c=something()+something();

那么就不会涉及复制构造函数。

我举了一系列示例here，其中我将const MyClass&参数与operator+一起使用，并将完善转发参数与operator-一起使用。您可以看到在上一个示例中有所不同，但在其他所有示例中却没有。这就是为什么我说“通过正确的电话”。如果您必须操纵可以转发的对象，那么值得一试。

减少复制构造函数调用

2 个答案: