c++ - 哪种 "return"方法更适用于C++/C++11中的大数据？

Question

这个问题是由于对 C++11 中的 RVO 的混淆而引发的。

我有两种“返回”值的方式:按值返回和通过引用参数返回。如果我不考虑性能，我更喜欢第一个。由于按值返回更自然，我可以轻松区分输入和输出。但是，如果我考虑返回大数据时的效率。我不能决定，因为在 C++11 中，有 RVO。

这是我的示例代码，这两段代码做同样的工作:

按值返回

struct SolutionType
{
    vector<double> X;
    vector<double> Y;
    SolutionType(int N) : X(N),Y(N) { }
};

SolutionType firstReturnMethod(const double input1,
                               const double input2);
{
    // Some work is here

    SolutionType tmp_solution(N); 
    // since the name is too long, I make alias.
    vector<double> &x = tmp_solution.X;
    vector<double> &y = tmp_solution.Y;

    for (...)
    {
    // some operation about x and y
    // after that these two vectors become very large
    }

    return tmp_solution;
}

通过引用参数返回

void secondReturnMethod(SolutionType& solution,
                        const double input1,
                        const double input2);
{
    // Some work is here        

    // since the name is too long, I make alias.
    vector<double> &x = solution.X;
    vector<double> &y = solution.Y;

    for (...)
    {
    // some operation about x and y
    // after that these two vectors become very large
    }
}

这是我的问题:

1. 我如何确保在 C++11 中发生 RVO？
2. 如果我们确定发生了 RVO，在当今的 C++ 编程中，您推荐哪种“返回”方法？为什么？
3. 为什么有些库使用引用参数返回，代码风格或历史原因？

更新多亏了这些答案，我知道第一种方法在大多数方面都更好。

这里有一些有用的相关链接，可以帮助我理解这个问题:

1. How to return large data efficiently in C++11
2. In C++, is it still bad practice to return a vector from a function?
3. Want Speed? Pass by Value.

Answer 1

首先，您正在做的事情的正确技术术语是 NRVO。 RVO 与返回的临时人员有关:

X foo() {
   return make_x();
}

NRVO 引用被返回的命名对象:

X foo() {
    X x = make_x();
    x.do_stuff();
    return x;
}

其次，(N)RVO 是编译器优化，不是强制的。但是，您可以非常确定，如果您使用现代编译器，(N)RVO 将被非常积极地使用。

第三，(N)RVO 不是 C++11 特性 - 它早在 2011 年之前就存在了。

第四，您在 C++11 中拥有的是一个移动构造函数。因此，如果您的类支持移动语义，它将被移动，而不是被复制，即使 (N)RVO 没有发生。不幸的是，并非所有内容都可以有效地进行语义移动。

第五，通过引用返回是一个可怕的反模式。它确保对象将被有效创建两次 - 第一次作为“空”对象，第二次填充数据时 - 并且它阻止您使用“空”状态不是有效不变量的对象。