c++ - 如何高效初始化大类对象

Question

假设我有一个包含多个 (+100) 个数据成员的类。对于这个问题，为了清楚起见，我们使用一个只有 6 个成员的示例:

class A
{
  public:
    int v1, v2, v3, v4, v5, v6;

    A(int a,
      int b,
      int c,
      int d,
      int e,
      int f)
        : v1(a),
          v2(b),
          v3(c),
          v4(d),
          v5(e),
          v6(f){};
};

现在，假设我要创建此类的单个 对象。由于成员数量众多，我想在一个单独的函数中初始化对象，以免弄乱 main。据我所知，我可以通过两种方式做到这一点:

方法一:

A test()
{
    return temp_a(1,2,3,4,5,6);
}

int main()
{
    A a = test();
}

方法二:(引用传递)

void test(vector<A>& a)
{
    A temp_a(1,2,3,4,5,6);
    a.push_back(temp_a);
}

int main()
{
    vector<A> a;
    test(a);
}

问题 在初始化大类的对象时，在效率和专业性方面，这些方法中哪种方法最好？我个人更喜欢方法 2，因为我直接更改 vector 。缺点是每次我想访问对象的成员时都必须引用 a[0]。

Answer 1

方法 2 的效率和 C++ 的惯用性都较低。

由方法 1 引起的复制和/或移动几乎肯定会被您的编译器忽略。返回值优化 (RVO) 将导致 A 对象在 test() 中的最终位置 (a) 中构造，就好像你写了类似的东西:

A * test(void *a)
{
    return new (a) A(1,2,3,4,5,6);
}

int main()
{
    typename std::aligned_storage<sizeof(A), alignof(A)>::type a_mem;

    A &a = *test(a_mem);

    // The rest of your code.

    // Technically this is not exception-safe, but for the purposes of
    // illustration, assume that the following line will be called even if
    // an exception is thrown between the line initializing the "a" reference
    // and this line.
    a.~A();
}

关键是，如果您认为这将成为性能瓶颈，那么您应该进行基准测试来验证这一点。编译器比我们聪明得多，它非常擅长优化掉很多东西。

任何瓶颈很可能出现在代码的其他地方。

让你的代码正确并且对 future 的维护者来说意义明显比寻求更高的性能更重要(除非你在关键路径上)。此外，与复杂的解决方法相比，编译器更容易优化简单直接的代码。 (例如，在方法 2 中，编译器无法轻松优化由 std::vector 引起的堆分配，因此您实际上是通过添加一个 去优化编译器无法看穿的额外间接级别。)