实现移动构造函数如何影响返回值优化？

Question

实现移动构造函数如何影响返回值优化？

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请考虑以下代码片段：

#include <iostream>
#include <string>

class A { 
 public:
    A() { 
        std::cout << "A::A()\n";
    } 

    ~A() { 
        std::cout << "A::~A()\n";
    } 

    A(const A&) = delete;

    A(A&&) { 
        std::cout << "A::A(A&&)\n";
    };

};

A f() { 
    A a;
    return a;
}

int main() { 
    A a = f();
    return 0;
}

使用g++和clang++编译没有问题，输出结果为：

A::A()
A::~A()

看起来在这种情况下会触发RVO。请注意，没有调用任何移动构造函数。

然而，如果将上面的非使用的移动构造函数从代码中删除，代码片段将变成这样：

#include <iostream>
#include <string>

class A { 
 public:
    A() { 
        std::cout << "A::A()\n";
    } 

    ~A() { 
        std::cout << "A::~A()\n";
    } 

    A(const A&) = delete;

};

A f() { 
    A a;
    return a;
}

int main() { 
    A a = f();
    return 0;
}

由于类A的复制构造函数被标记为删除，因此clang++和g++都拒绝编译此代码，所以似乎没有RVO优化发生。

删除未使用的移动构造函数怎么会导致这种情况呢？

- Anton K

对我来说编译正常。使用的是Apple LLVM version 7.3.0 (clang-703.0.31)。此外，http://ideone.com/xTpD56。 - miguel.martin

如果您声明一个复制构造函数，那么不会隐式地声明移动构造函数。 - Kerrek SB

3个回答

3

请记住，(N)RVO是一种优化技术。即使它生效了，代码也应符合标准，该标准规定使用复制（或移动）构造函数构造值。即使最终没有调用构造函数，它也必须可用。

有一个建议允许缺少/不可用的构造函数，如果由于优化而不会被调用，但我怀疑这个建议是否会被实现。

- SergeyA

这是否意味着在第一个片段中，函数f的本地变量a通过移动语义被返回，然后优化器决定使用RVO并且放弃调用移动构造函数？ - Anton K

很难说编译器中先发生什么，后发生什么 :) 但是代码必须首先正确，其次进行优化。 - SergeyA

让我们换个说法：第一段代码片段是正确的，因为移动构造函数被定义且可访问，这允许从 f 返回本地变量 a。 - Anton K

@Anton，没错。从本地值（或参数）返回将其视为临时值。 - SergeyA

-3

如果我没记错的话，如果你有拷贝构造函数，你也必须有移动构造函数。

- user6410632

这充其量只是一个评论（而且是错误的）。根本不是任何形式上的答案。 - SergeyA

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可以查看英文原文，
原文链接

- songyuanyao · Accepted Answer

请注意，在复制省略优化中，复制/移动构造函数仍然必须存在且可访问。并且不能保证每种情况都会执行复制省略。

（强调是我的）

即使发生复制省略并且未调用复制/移动构造函数，它也必须存在且可访问（就像没有进行任何优化一样），否则程序就不符合规范。

对于您的代码，复制构造函数已被删除，如果您删除移动构造函数的定义，并且因为类A有一个用户定义的析构函数而不会被隐式声明，那么移动/复制构造函数都不存在且不可访问，这就是编译失败的原因。

总之，在这里需要使用复制/移动语法，并且编译器将检查它。然后编译器将决定是否执行复制省略（例如在调试模式下）。

顺便说一句：您可以在clang和gcc中使用-fno-elide-constructors来禁止它。