c++ - 分配给不同类型时，返回值优化是否有效？

Question

考虑以下两个类:

class Base  
{  
  Base(const Base& other) {...} // relatively expensive operations here...
  Base(int i)             {...} // ...here,
  virtual ~Base()         {...} // ...and here
  ...
};

class Derived : public Base
{
  ...
  Derived(const Base& other)   :Base(other) {...} // some typechecking in here 
  virtual ~Derived() {}
  ...
};

这意味着 Base 可以通过 Derived 的第二个构造函数进行“向上转换”。现在考虑以下代码:

Base getBase()  
{
   int id = ...
   return Base(id);
}
...
int main()
{
   Base    b = getBase();   // CASE 1
   Derived d1(b);           // "upcast"

   Derived d2 = getBase();  // CASE 2
   ...
}

我正在使用打开了优化的 VS2008 (/Ox/Ob2/Oi/Ot)。我在控制台输出上检查了对构造函数和析构函数的调用:

在案例 1 中，返回值优化有效。有两个调用:

1. 基础(整数)
2. ~基础()

但是，当 main 中需要一个 Derived 对象时，这里没有什么可赢的。 “upcast”需要另一个构造函数/析构函数对。

在情况 2 中，返回值优化不起作用。这里创建和销毁了两个对象:

1. Base(int) //创建临时的
2. ~Base() //销毁临时的
3. Base(const Base&) //通过 Derived(const Base&)
4. ~Base() //通过~Derived()

现在在我看来，我有三个相互矛盾的要求:

1. 我想避免创建临时对象的开销(因为对象创建和销毁在 Base 类中相当昂贵)
2. 在 main 中，我需要一个 Derived 对象而不是 Base 对象来使用。

显然，天下没有免费的午餐。但我可能错过了什么。所以我的问题是:有没有办法结合这些要求？或者有没有人有过类似的经历？

旁注:我知道这样一个事实，即“upcast”Derived(const Base& other) 可能会在运行时失败(这已得到解决)。由于代码在句法级别上没有问题，我猜这不是编译器避免 RVO 的原因。

Answer 1

这很糟糕。

Derived(const Base& other)   :Base(other) {...}

other 的静态类型可以属于派生类型。在这种情况下，它将被切片。在该基类之上无论如何都会被复制。

RVO 是关于绕过复制构造函数并就地初始化返回的对象。如果您需要派生类型的对象，则必须先构造它。 RVO 无法为您构建它。

您可能需要考虑不同的方法，而不是 Derived(const Base& other)。这个怎么样:

class Base  
{
  ...
  // extract expensive parts of another instance
  virtual void initialise(Base& b);
  ...
};

class Derived : public Base
{
  ...
  Derived(); // cheap constructor
  void initialise(Base& b) { /* implementation goes here */  }
  ...
};

initialise(Base& b) 方法将从参数中提取昂贵 部分。它可能具有破坏性。 Base 将提供公共(public)(或可能 protected )接口(interface)来进行实际提取。