Перейти к основному содержимому

Copy elision

Copy elision (в контекстве C++) — оптимизация компилятора, заключающаяся в исключении ненужного копирования объектов.

Стандарт C++ описывает несколько ситуаций, когда копирование можно исключить, даже если это изменит поведение программы. В частности:

  • оптимизация копирования временного объекта в объект того же типа
  • оптимизация возвращаемого значения

Оптимизация копирования временного объекта​

// direct initialization, default constructor
std::string s1;

// copy initialization, copy contructor
auto s2 = std::string();
//      ^ will be optimized with standard compiler settings

// assignment initialization, implicit constructor for `const char*`
std::string s3 = "Hello";

Оптимизация возвращаемого значения​

При возврате объекта из функции происходит одна из трёх возможных ситуаций:

  1. Копирование объекта из функции
  2. Перемещение объекта (move)
  3. Ни копирования, ни перемещения не происходит

Во втором и третьем случае компилятор применяет оптимизации. Их разделяют на два вида:

  1. Return Value Optimization (RVO) — возврат временного объекта, создаваемого в точке вызова return.

  2. Named Return Value Optimization (NRVO) — оптимизация при возврате локальной переменной из функции.

Необходимые условия для применения этих оптимизаций:

  • тип объекта, возвращаемого из функции согласно сигнатуре, должен совпадать с типом локального объекта или конструироваться неявно из типа локального объекта

  • возвращаться должен именно локальный объект, а не ссылка на него или какая-то его часть.

  • в случае NRVO возвращаемый объект не должен быть volatile

Также оптимизация может не выполняться, если есть несколько путей выхода из функции, которые возвращают разные локальные объекты.

#include <iostream>

struct Struct {
  Struct() = default;
  Struct(const Struct&) { std::cout << "copy call\n"; }
};

auto fn() -> Struct {
  return Struct(); // optimization (RVO)
}

int main() {
  auto obj = fn(); // optimization
}

Со стандартными настройками компилятроа конструктор копирования скорее всего не вызовется ни разу.

Источники: