内存和资源管理是 C++ 最强的能力之一，也是 C++ 最复杂和最需要思考的地方。写 Java 的时候，我们只需要无脑地把所有对象都 new 出来。反正所有的对象只能放在堆区，又反正又垃圾回收器帮我们管理内存。然而，在 C++ 中，我们需要思考是把对象放在栈上，还是用 new 把对象放在堆上。默认情况下，对象会放在栈上，这样的好处是我们不会忘记释放对象的内存而造成内存泄漏。不过如果我们把一个大对象放在栈上，又将其作为参数或者返回值传递，就必须要考虑对象拷贝的开销了。C++ 由于和 C 兼容，默认情况下参数是按值传递 (call by value) 的，在传递参数和返回值的时候都会拷贝一遍对象。对于参数，我们尚可以将参数声明为引用类型 T& 来避免对象拷贝。而对于返回值的拷贝开销，则是不能声明为引用类型来解决的。

假设我们想写一个 range 函数：

这段代码会返回一个 vector 对象，也就是我们不希望看到的：放在栈上的大对象。调用这个函数会产生返回值的临时对象，从而需要拷贝列表中的所有元素。很显然，你不能直接把返回值类型改成 vector& 来避免对象拷贝——编译器会产生一个警告：warning: reference to local variable ‘res’ returned，你返回了一个临时变量的引用，这个引用指向了一个栈上的地址，而这个地址随时可能被回收。这也是 C++ 初学者容易犯的一个错误。既然不能返回一个引用，又想避免对象拷贝的开销，很多“老” C++ 程序员会进行一个人肉优化：把返回值作为引用参数传进去。按这种方法，range() 函数可以改写如下：

C/C++ 程序员可能非常习惯这样写。然而，必须承认这是一个丑陋的写法。那么，直接返回一个 vector 对象到底会怎么样呢？对象拷贝的开销能否避免？

根据 《深度探索 C++ 对象模型》第 2.3 节 “程序转化语意学” (Program Transformation Semantics) 所述，函数的返回值会做如下转化：

注意，后续操作中还能包括更多的 constructor，例如我们调用 range 函数以初始化变量 r1：

可以看到，虽然只是简单的一次函数调用，临时对象就进行了两次拷贝。而 range 产生的数越多，需要拷贝的内容就越多，对性能的影响就越大。

为了解决这个问题，很多 C++ 编译器都实现了 返回值优化 (Return Value Optimization)，来消除返回值临时对象的多次拷贝。

为了验证编译器进行返回值优化前后的不同，我们运行一个完整的例子。我们定义 Blob 类用于保存原始的二进制数据块。Blob 需要自己分配空间以存储数据，因此它需要实现 destructor, copy constructor 和 copy assignment operator。所有的 constructor 和 destructor 都会调用 logging 函数，让我们能看出它们的调用顺序。