编译器对临时变量的优化--简单理解
2010-7-6
烛秋
2010-8-20整理
一、问题来源
之前对NRV优化做了一点总结，还有所欠缺，只分析了 A b = f();的情况，没有去分析A b; b = f();的情况。又想起之前看过的书，对产生临时对象的讲解都是假设了编译器没有进行优化，然后说要提高C++程序性能，必须尽量的少使用返回对象，因为那样才不会产生临时对象。多使用引用/指针可以减少临时对象的产生，提高程序性能，这个观点没有错。但事实上很多编译器多做了优化，使得临时对象的产生减少了很多，打算以最简单的例子对编译器的优化做简单的理解。
代码：
/*
*/
/////////////////////////////////////////////////
/*
*命令行编译：
*g++ -o 1.exe 1.cpp
*/
/////////////////////////////////////////////////
/////////////////////////////////////////////////
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
class A
{
public:
A()
{
cout<<"construct"<<endl;
strcpy(name,"zhangsan");
}
~A()
{
cout<<"destruct"<<endl;
}
A(const A& temp)
{
cout<<"copy"<<endl;
strcpy(name,temp.name);
}
A& operator= (const A& temp)
{
cout << "operator=" << endl;
strcpy(name, temp.name);
return *this;
}
private:
char name[16];
};
////////////////////////////
A f()
{
cout<<"------------function f----------"<<endl;
A b;
return b;
}
////////////////////////////
int main()
{
A b;
b = f();//A b(f());
return 0;
}
/*
测试输出结果：
VS2005release模式//优化了
construct
------------function f----------
construct
operator=
destruct
destruct
*/
/*
vs2005Debug模式//未优化，跟书上的一致
construct
------------function f----------
construct
copy
destruct
operator=
destruct
destruct
*/
二、分析
对于采用了NRV优化的编译器来说（例如：VS的release模式、G++），没有临时对象产生。但是对于debug模式下，会产生临时对象。
Debug模式下做法是：局部对象-->临时对象-->外部对象。
说明：第一个箭头调用拷贝构造函数产生了临时对象，第二个箭头调用operator=操作。
Release模式下做法是：局部对象-->外部对象。
说明：调用operator=操作
从图1和图3可以看到，调用operator=操作都是在main()函数中进行，这就意味着operator=的右值必须是存在的对象。在debug模式下，临时对象的地址是在main()函数作用域中，这没有问题。在release模式下，“临时对象"和局部对象合并了。原因如下：局部对象是在函数f()中创建的，但是它的地址空间是main()函数的，从图3和图4可以看到创建局部对象时，使用的地址空间是在main()中申请的“临时对象”空间。这点跟上一篇文章分析的NRV优化类似，都是把临时对象的地址传递进函数f()，然后局部对象就在这个地址上创建，这样就减少了拷贝构造函数的调用。
三、OD调试截图
图 1 debug模式main()函数
图 2 debug模式f()函数
图 3 release模式main()函数
图 4 release模式f()函数