C++中的临时对象
Temporary object，临时对象。一听名字就明白，这个对象的意义不大，只是临时中转一下或者存在一下，有的可能连个存在感都刷不到就消失了。但不要小看这种临时对象，对C/C++这种以效率严苛为前提的编程环境下，它就是效率低下的某种代名词。
临时对象
Temporary object，临时对象。一听名字就明白，这个对象的意义不大，只是临时中转一下或者存在一下，有的可能连个存在感都刷不到就消失了。但不要小看这种临时对象，对C/C++这种以效率严苛为前提的编程环境下，它就是效率低下的某种代名词。 但是，临时对象又无法完全避免，所以，怎么控制并减少临时对象的产生就是一个技术活儿了。
产生的时机
那么，在什么情况下会产生临时对象呢？在不同的编译器和不同的标准下，可能都有所不同，下面就分析一下产生临时对象的具体场景：
参数传递
一般值传递对象都会产生临时的对象：
#include <iostream>
class Teacher {
public:
Teacher() { std::cout << "call Teacher construct func,old_ default is:" << old_ << std::endl; }
Teacher(int old) : old_(old) { std::cout << "call Teacher construct func,set old_ is:" << old_ << std::endl; }
Teacher(const Teacher &t) { std::cout << "call Teacher copy construct func" << std::endl; }
~Teacher() { std::cout << "call Teacher deconstruct func!" << std::endl; }
public:
int old_ = 10;
};
void TestPars(Teacher t) {
std::cout << "Teacher old is:" << t.old_ << std::endl;
}
int main() {
TestPars(11);
return 0;
}
注意，编译时如果版本太高需要进行限制，比如此工程的运行环境是C++17,需要使用禁用优化并限定版本编译：
g++ -std=c++11 -fno-elide-constructors -g -o test main.cpp
运行结果：
call Teacher construct func,set old_ is:11
call Teacher copy construct func
Teacher old is:10
call Teacher deconstruct func!
call Teacher deconstruct func!
返回值
产生临时变量最容易就是在返回对象时：
#include <iostream>
class Teacher {
public:
Teacher() { std::cout << "call Teacher construct func,old_ default is:" << old_ << std::endl; }
Teacher(int old) : old_(old) { std::cout << "call Teacher construct func,set old_ is:" << old_ << std::endl; }
Teacher(const Teacher &t) { std::cout << "call Teacher copy construct func" << std::endl; }
~Teacher() { std::cout << "call Teacher deconstruct func!" << std::endl; }
public:
int old_ = 10;
};
Teacher GetTeacher() {
Teacher t;
return t;
}
int main() {
//Teacher t1;
//GetTeacher() = t1;//OK，可以测试并想一下
Teacher t = GetTeacher();//注意：此处t不声明照样产生临时变量
return 0;
}
运行结果：
//注意：使用C++17编译器则始终是两个析构函数
tempObject$ g++ -std=c++11 -fno-elide-constructors -g -o test main.cpp
tempObject$ ./test
call Teacher construct func,old_ default is:10
call Teacher deconstruct func!
call Teacher deconstruct func!
call Teacher deconstruct func!
###类型转换
不同类型之间的隐式转换一般也可能产生临时对象 ：
int main() {
//Teacher tmp;
//tmp = 88;
Teacher tmp = 88;
return 0;
}
运行结果：
call Teacher construct func,set old_ is:88
call Teacher copy construct func
call Teacher deconstruct func!
call Teacher deconstruct func!
这种情况和环境有比较大的关系，一般推荐是先声明对象变量，然后再用这个变量设置值，可在实际采用非优化的情况下，二者一致。
中间计算结果
#include <iostream>
class Teacher {
public:
Teacher() { std::cout << "call Teacher construct func,old_ default is:" << old_ << std::endl; }
Teacher(int old) : old_(old) { std::cout << "call Teacher construct func,set old_ is:" << old_ << std::endl; }
Teacher(const Teacher &t) { std::cout << "call Teacher copy construct func" << std::endl; }
Teacher operator+(const Teacher &t1) {
Teacher t;
t.old_ = old_ + t1.old_;
return t;
// return Teacher(old_ + t1.old_);
}
~Teacher() { std::cout << "call Teacher deconstruct func!" << std::endl; }
public:
int old_ = 10;
};
void GetSum() {
Teacher t1, t2, t3;
Teacher t = t1 + t2 + t3;
std::cout << "sum is:" << t.old_ << std::endl;
}
int main() {
GetSum();
std::cout << "cacl temp create!" << std::endl;
return 0;
}
运行结果：
call Teacher construct func,old_ default is:10
call Teacher construct func,old_ default is:10
call Teacher construct func,old_ default is:10
call Teacher construct func,old_ default is:10
call Teacher construct func,old_ default is:10
call Teacher deconstruct func!
sum is:30
call Teacher deconstruct func!
call Teacher deconstruct func!
call Teacher deconstruct func!
call Teacher deconstruct func!
cacl temp create!
函数const引用参数
这个也是隐式转换：
void TestConstTmp(const std::string &s) { std::cout << "tmp value:" << s << std::endl; }
int main() {
char buf[] = "this is test!";
TestConstTmp(buf);
return 0;
}
//或者
void TestConstTmp(const Teacher &t) { std::cout << "tmp value:" << t.old_ << std::endl; }
int main() {
TestConstTmp1(88);
return 0;
}
不过这种在实际模拟中未能模拟出临时对象的现象，所以待验证。而且需要注意的是，必须是const &方可。
优化
优化的最基本方式
在上面提到过，优化最简单的方法便是使用更高标准的编译器，或者开启更高级别的优化选项。
对于类型转换产生临时对象的优化可以声明显示构造和重载operator=来解决
对于返回值只要按RVO和NRVO（C++11）的约定即可优化
对于传参产生的临时对象，可以采用引用传参来优化
对于中间值计算及其它，可以在代码层面避免，比如不采用多于两上的连加，不使用隐式类型转换等等。
在STL库容器增加元素增加了emplace系列，用它来替换insert,push等，减少临时对象的产生。这也是一种标准进步后的库的进步。
临时对象销毁
主要分两种情况，一种是做为引用的临时对象，其在绑定对象销毁时销毁；其它的非上述情况，则在作用域范围结束后销毁（指表达式的语句或者if,while等控制表达式的末尾）。
总结
如果工程对效率要求不高，其实对临时对象的处理也不用费什么心思。赶哪的集用哪的斗，不用刻意非得怎么着才行。主打一个兼顾效率和开发的平衡，优化未必时时都是一个必选项。