通常來說，當方法返回對象的一個實例時，會創建一個臨時對象，並通過複製構造函數複製到目標對象中。在C++標準中，允許省略複製構造函數（哪怕會導致不同的程序行爲），但這有一個副作用，就是編譯器可能會把兩個對象當成一個。Visual C++ 8.0（Visual C++ 2005）充分利用了C++標準的可伸縮性，加入了一些新的特性——命名返回值優化（NRVO）。NRVO消除了基於堆棧返回值的複製構造函數和析構函數，並去除了對多餘複製構造函數和析構函數的調用，從而全面地提高了程序的性能。但要注意到，優化和未優化的代碼，可能會有不同的程序行爲表現。
而在某些情況下，NRVO不會進行優化（參見優化的侷限性一節），以下是一些常見的情況：
·不同的路徑返回不同的命名對象
·引入EH狀態的多重返回路徑（甚至所有的路徑中返回相同的命名對象）
·由內聯彙編語句引用的命名返回對象
NRVO優化概述
以下是一個簡單的示例，演示了優化是怎樣被實現的：
| A MyMethod (B &var) { A retVal; retVal.member = var.value + bar(var); return retVal; } |
使用上述函數的程序可能會有一個像如下所示的構造函數：
| valA = MyMethod(valB); |
由MyMethod返回的值會創建在內存空間中，並通過隱藏的參數指向ValA。以下是函數中帶有隱藏參數，並清晰地寫明構造和析構函數時樣子：
| A MyMethod (A &_hiddenArg, B &var) { A retVal; retVal.A::A(); // retVal的構造函數 retVal.member = var.value + bar(var); _hiddenArg.A::A(retVal); // A的複製構造函數 return; retVal.A::~A(); // retVal的析構函數 } |
從以上代碼中，很明顯可看出有一些可以優化的地方。最基本的想法是消除基於堆棧的臨時值（retVal），並使用隱藏參數，從而消除那些基於堆棧值的複製構造函數和析構函數。以下是NRVO優化過的代碼：
| A MyMethod(A &_hiddenArg, B &var) { _hiddenArg.A::A(); _hiddenArg.member = var.value + bar(var); Return } |
示例代碼
Sample1.cpp：比較簡單的示例代碼
| #include <stdio.h> class RVO { public: RVO(){printf("I am in constructor\n");} RVO (const RVO& c_RVO) {printf ("I am in copy constructor\n");} ~RVO(){printf ("I am in destructor\n");} int mem_var; }; RVO MyMethod (int i) { RVO rvo; rvo.mem_var = i; return (rvo); } int main() { RVO rvo; rvo=MyMethod(5); } |
打開或關閉NRVO編譯sample1.cpp，將會產生不同的程序行爲。
不帶NRVO編譯（cl /Od sample1.cpp），下面是輸出內容：
| I am in constructor I am in constructor I am in copy constructor I am in destructor I am in destructor I am in destructor |
用NRVO選項編譯（cl /O2 sample1.cpp），以下是輸出內容：
| I am in constructor I am in constructor I am in destructor I am in destructor |
Sample2.cpp：較複雜一點的代碼
| #include <stdio.h> class A { public: A() {printf ("A: I am in constructor\n");i = 1;} ~A() { printf ("A: I am in destructor\n"); i = 0;} A(const A& a) {printf ("A: I am in copy constructor\n"); i = a.i;} int i, x, w; }; class B { public: A a; B() { printf ("B: I am in constructor\n");} ~B() { printf ("B: I am in destructor\n");} B(const B& b) { printf ("B: I am in copy constructor\n");} }; A MyMethod() { B* b = new B(); A a = b->a; delete b; return (a); } int main() { A a; a = MyMethod(); } |
不帶NRVO（cl /Od sample2.cpp）的輸出如下：
| A: I am in constructor A: I am in constructor B: I am in constructor A: I am in copy constructor B: I am in destructor A: I am in destructor A: I am in copy constructor A: I am in destructor A: I am in destructor A: I am in destructor |
當打開NRVO優化時，輸出如下：
| A: I am in constructor A: I am in constructor B: I am in constructor A: I am in copy constructor B: I am in destructor A: I am in destructor A: I am in destructor A: I am in destructor |
在某些情況下，NRVO優化不會起作用，以下是存在優化侷限性的一些示例程序。
Sample3.cpp：含有例外的代碼
在例外（Exception）情況中，隱藏參數必須在它被替換的臨時範圍內析構。
| //RVO類定義在sample1.cpp中 #include <stdio.h> RVO MyMethod (int i) { RVO rvo; rvo.mem_var = i; throw "I am throwing an exception!"; return (rvo); } int main() { RVO rvo; try { rvo=MyMethod(5); } catch (char* str) { printf ("I caught the exception\n"); } } |
不帶NRVO編譯（cl /Od /EHsc sample3.cpp），輸出如下：
| I am in constructor I am in constructor I am in destructor I caught the exception I am in destructor |
如果註釋掉“throw”語句，輸出將會如下如示：
| I am in constructor I am in constructor I am in copy constructor I am in destructor I am in destructor I am in destructor |
現在，如果註釋掉“throw”語句，並且用NRVO編譯，程序輸出如下：
| I am in constructor I am in constructor I am in destructor I am in destructor |
這就是說，不管打開或關閉NRVO選項，sample3.cpp的程序行爲都一樣。
Sample4.cpp：不同的命名對象
想要充分利用優化，所有的返回路徑必須都返回相同的命名對象，請看如下示例代碼：
| #include <stdio.h> class RVO { public: RVO(){printf("I am in constructor\n");} RVO (const RVO& c_RVO) {printf ("I am in copy constructor\n");} int mem_var; }; RVO MyMethod (int i) { RVO rvo; rvo.mem_var = i; if (rvo.mem_var == 10) return (RVO()); return (rvo); } int main() { RVO rvo; rvo=MyMethod(5); } |
優化打開時（cl /O2 sample4.cpp）的輸出，與沒有進行任何優化時（cl /Od sample.cpp）的輸出是一樣的。因爲不是所有的返回路徑都返回同一命名對象，所以NRVO此時不起任何作用。
| I am in constructor I am in constructor I am in copy constructor |
如果把上述代碼的所有返回路徑都改爲返回rvo（如下例Sample4_modified.cpp），此時優化就會消除多餘的複製構造函數。
經過修改的Sample4_Modified.cpp，以利用NRVO。
| #include <stdio.h> class RVO { public: RVO(){printf("I am in constructor\n");} RVO (const RVO& c_RVO) {printf ("I am in copy constructor\n");} int mem_var; }; RVO MyMethod (int i) { RVO rvo; if (i==10) return (rvo); rvo.mem_var = i; return (rvo); } int main() { RVO rvo; rvo=MyMethod(5); } |
此時（cl /O2 Sample4_Modified.cpp）的輸出：
| I am in constructor I am in constructor |
Sample5.cpp：EH限制
以下的Sample5與Sample4基本一致，除了增加了RVO類的析構函數，並具有多重返回路徑，且引入的析構函數在函數中創建了一個EH狀態。由於編譯器跟蹤的複雜性，此類對象通常需要被析構，但它阻止了返回值優化，這也是Visual C++ 2005在將來需要改進的地方。
| //RVO類定義在sample1.cpp中 #include <stdio.h> RVO MyMethod (int i) { RVO rvo; if (i==10) return (rvo); rvo.mem_var = i; return (rvo); } int main() { RVO rvo; rvo=MyMethod(5); } |
不論打開或關閉優化，Sample5.cpp都會產生相同的結果。
| I am in constructor I am in constructor I am in copy constructor I am in destructor I am in destructor I am in destructor |
要想打開NRVO優化，必須消除多重返回點，可以像如下所示修改MyMethod：
| RVO MyMethod (int i) { RVO rvo; if (i!=10) rvo.mem_var = i; return(rvo); } |
Sample6.cpp：內聯彙編限制
當命名返回對象被內聯彙編語句所引用時，編譯器不會進行NRVO優化，請看下例代碼：
| #include <stdio.h> // RVO類定義在sample1.cpp中 RVO MyMethod (int i) { RVO rvo; __asm { mov eax,rvo //可以註釋掉此行 mov rvo,eax //可以註釋掉此行 } return (rvo); } int main() { RVO rvo; rvo=MyMethod(5); } |
即使打開優化選項（cl /O2 sample6.cpp）來編譯sample6.cpp，NRVO也不會起作用。這是因爲內聯彙編語句中引用了返回對象，因此，打開或關閉優化選項，輸出都會像如下所示：
| I am in constructor I am in constructor I am in copy constructor I am in destructor I am in destructor I am in destructor |
從以上輸出，可清楚地看到，複製構造函數和析構函數並沒有被消除。但如果註釋掉彙編語句，優化將會消除掉這些函數調用。
優化的副作用
程序員必須意識到，如此之類的優化將會影響到程序的流程，以下的示例代碼演示了優化所帶來的影響。
Sample7.cpp
| #include <stdio.h> int NumConsCalls=0; int NumCpyConsCalls=0; class RVO { public: RVO(){NumConsCalls++;} RVO (const RVO& c_RVO) {NumCpyConsCalls++;} }; RVO MyMethod () { RVO rvo; return (rvo); } void main() { RVO rvo; rvo=MyMethod(); int Division = NumConsCalls / NumCpyConsCalls; printf ("Constructor calls / Copy constructor calls = %d\n",Division); } |
不帶優化選項編譯sample7.cpp（cl /Od sample7.cpp），程序的輸出是在意料之中的，構造函數被調用了兩次，而複製構造函數被調用了一次，因此，輸出的結果爲2。
Constructor calls / Copy constructor calls = 2
另一方面，如果打開優化選項編譯上述代碼（cl /O2 sample7.cpp），NRVO將會起作用，並消除掉複製構造函數，因此NumCpyConsCalls結果爲零，從而引發程序的除零錯誤。如果像sample7.cpp中那樣沒有很好地處理這種例外錯誤，將會導致程序崩潰。
從以上可看出，命名返回值優化（NRVO）消除了多餘的函數調用，從而在一定程度上提高了程序的速度，需記住的是，優化有時也會有副作用，請謹慎使用。