编译器是否会优化返回具有固定大小数组的结构的函数？

假设我在C/C++中有一个具有固定大小的数组成员的struct，例如：

#define SIZE 10000
struct foo{
  int vector_i[SIZE];
  float vector_f[SIZE];
};

我想创建一个函数，该函数将返回foo的实例，如下所示：

foo func(int value_i, float value_f){
  int i;
  foo f;
  for(i=0;i<SIZE;i++) f.vector_i[i] = value_i;
  for(i=0;i<SIZE;i++) f.vector_f[i] = value_f;
  return f;
}

如果我使用：

调用函数

foo ff = func(1,1.1);

编译器是否会执行某种优化(即总拥有成本)？

可执行文件是直接填充ff变量，还是先填充func中的f，然后复制f到ff中的所有值？

如何检查是否执行了优化？

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解决方案

我的答案适用于C++。

编译器是否会执行某种优化(即总拥有成本)？

您所说的TCO是指"尾部呼叫优化"吗？该函数不会在末尾进行函数调用(如果愿意，可以称为尾部调用)，因此不会应用优化。

由于命名返回值优化，编译器可以elide将返回值复制到临时。还可以避免从临时数据库进行复制初始化。

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如何检查是否执行了优化？

通过读取生成的汇编代码。

如果您不能读取程序集，另一种方法是添加有副作用的复制和移动构造函数，并观察这些副作用是否发生。但是，修改程序可能会影响编译器是否决定进行优化(但不需要副作用来防止复制遗漏)。

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如果不想依赖优化，则应通过引用(c中的指针)将退出对象显式传递给函数，并就地修改它。

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复制删除的标准参考[class.copy] §31 (current standard draft)

当满足某些条件时，允许实现省略类对象的复制/移动构造，即使为复制/移动操作选择的构造函数和/或对象的析构函数具有副作用。[...]

本节介绍了在本例中满足的条件。该报价是根据2016-04-07年4月4日的标准文件草稿生成的。不同版本的标准文件的编号可能会有所不同，规则也略有变化。引用部分自c++03起一直未更改，其中部分为[类.副本]§15。