C++中函数返回参数时能否避免不必要的拷贝

你写的Reversed2其实就是最优实现，在现代C++标准和主流编译器下完全可以做到右值场景零额外拷贝，具体规则和细节如下：

两种初始实现的开销对比 #

首先明确前提：你的MyType满足可平凡复制、可平凡析构，移动操作与拷贝操作开销完全一致，没有移动语义收益。

• Reversed1(const MyType& value)：无论传入左值还是右值，都必须执行一次拷贝将引用指向的对象复制到局部变量result，哪怕传入的是即将销毁的临时右值，这次拷贝也无法省略——因为const左值引用绑定的对象不允许直接原地修改，必须复制出可写的副本才能执行反转操作。
• Reversed2(MyType value)：按值传参的形式会根据入参的值类别自动选择最优行为：
  • 传入左值时：触发一次拷贝构造形参，这个拷贝是不可避免的（原左值不能被修改，必须生成副本），开销和Reversed1完全一致，没有额外损失。
  • 传入右值时（比如你示例中SomeFunction()返回的临时对象）：从C++17开始，标准强制要求省略纯右值初始化按值形参时的拷贝/移动构造，临时对象会直接构造在Reversed2的形参value的内存位置上，参数传递阶段没有任何拷贝开销。

返回阶段的拷贝消除 #

很多人担心return value;（返回按值形参）会产生额外拷贝，这里可以明确两点：

1. 虽然C17的强制返回值优化（RVO）不覆盖返回函数形参的场景，但从C11开始，标准就明确规定：返回函数的按值形参时，编译器会自动将该形参视为右值处理，就算不做返回值优化，也会优先调用移动构造——而对你的平凡类型来说，移动和拷贝开销完全相同，不会有额外成本。
2. 所有主流编译器（GCC、Clang、MSVC）在O1及以上优化级别下，都会对返回按值形参的场景做命名返回值优化（NRVO），直接将形参value的内存位置和调用方接收返回值的对象内存重合，返回阶段不会产生任何拷贝。

注意事项 #

• 不要给返回的形参加std::move，即不要写return std::move(value);，这会阻碍NRVO的触发，反而可能引入不必要的拷贝，直接写return value;即可。
• 如果你需要兼容完全不做优化的debug编译场景，或者追求100%的标准层面零拷贝保证，也可以写两个重载分别处理左右值，但实际运行开销和单Reversed2版本完全一致，且需要注意右值引用重载返回时要显式转为右值避免不必要拷贝：

// 处理右值入参：直接在临时对象上原地操作
inline MyType Reversed(MyType&& value) {
  Reverse(value);
  return std::move(value);
}
// 处理左值入参：拷贝后操作返回
inline MyType Reversed(const MyType& value) {
  MyType res = value;
  Reverse(res);
  return res;
}

实际生产环境中直接使用单参数按值传递的Reversed2版本就足够，代码更简洁，优化效果完全符合预期。编译开优化后查看汇编可以验证：传入右值调用Reversed2时，整个流程不会出现任何memcpy类的内存拷贝操作，只会生成原地反转数组的指令。

补充说明：对于尺寸在几百字节的平凡可复制值类型，按值传参/返回的写法本身就是编译器优化的重点场景，哪怕在C++11/14标准下（没有强制拷贝省略规则），所有主流编译器也早就实现了对应的拷贝消除优化，实际运行时不会产生多余拷贝。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Maks Verver