c++ - 在没有返回值优化的情况下将两个对象相加会创建多少个临时对象？

Question

在阅读 Scott Meyers 的“更有效的 C++”一书的第 20 和 22 项之后，我决定问这个问题。

假设您编写了一个类来表示有理数:

class Rational
{
public:
    Rational(int numerator = 0, int denominator = 1);

    int numerator() const;
    int denominator() const;

    Rational& operator+=(const Rational& rhs); // Does not create any temporary objects
    ...
};

现在假设您决定使用 operator+= 实现 operator+:

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

我的问题是:如果禁用返回值优化，operator+ 会创建多少临时变量？

Rational result, a, b;
...
result = a + b;

我相信会创建 2 个临时对象:一个是在 operator+ 的主体内执行 Rational(lhs) 时，另一个是 operator+< 返回的值 是通过复制第一个临时文件创建的。

当 Scott 介绍这个操作时，我感到很困惑:

Rational result, a, b, c, d;
...
result = a + b + c + d;

并写道:“可能使用 3 个临时对象，每次调用一个 operator+”。我相信，如果禁用返回值优化，上述操作将使用 6 个临时对象(每次调用 operator+ 时使用 2 个)，而如果启用，操作above 根本不使用临时对象。斯科特是如何得出他的结果的？我认为唯一的方法是部分应用返回值优化。

Answer 1

我认为您考虑的太多了，尤其是在优化细节方面。

对于 result = a + b + c + d;，作者只是想声明将创建 3 个临时对象，第一个用于 a + b< 的结果，然后第2个是temporary#1 + c的结果，第3个是temporary#2 + d，然后赋值给结果。之后，3 个临时物被销毁。所有临时值仅用作中间结果。

另一方面，一些习语如expression templates可以通过消除临时性直接得到最终结果。