为什么在最简单的代码上，Visual C++没有执行返回值优化？

Question

Visual C++是否不执行返回值优化？

#include <cstdio>
struct Foo { ~Foo() { printf("Destructing...\n"); } };
Foo foo() { return Foo(); }
int main() { foo(); }

我编译并运行它：

cl /O2 test.cpp
test.exe

结果输出：

析构中...
析构中...

为什么没有进行返回值优化（RVO）呢？

- user541686

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你可能希望向微软咨询，而不是在StackOverflow上发问。 - David Rodríguez - dribeas

@DavidRodríguez-dribeas：嗯，Microsoft的文档说他们可以执行命名 RVO（这更加困难），但我既无法使NRVO工作，也无法使简单的RVO工作。所以我感觉我在这里做错了什么，因为如果他们不支持它，他们就不会提到它（希望如此...） - user541686

@Mehrdad：你有微软文档的链接吗？ - Chris Dargis

我撤回了我的评论，因为我有一个替代假设，结果证明是不正确的（我认为可能发生了移动构造而不是RVO，但事实并非如此）。如果这个问题对你很重要，我建议在Microsoft Connect上开一个bug。由于这个问题似乎只影响没有非平凡构造函数的类类型，我不确定它是否是一个巨大的问题（而且由于RVO是一种可选的优化，它不是一个符合性问题），但仍然值得报告。 - James McNellis

@JamesMcNellis：哦，太棒了，谢谢！https://connect.microsoft.com/VisualStudio/feedback/details/756190/visual-c-return-value-optimization-inhibited-by-trivial-constructor - user541686

Answer 1

当我使用这个进行测试：

#include <iostream>
struct Foo { 
    Foo(Foo const &r) { std::cout << "Copying...\n"; }
    ~Foo() { std::cout << "Destructing...\n"; }
    Foo() {}
};

Foo foo() { return Foo(); }

int main() { Foo f = foo(); }

我得到的输出是：

Destructing...

没有调用复制构造函数，只有一个析构函数被调用。

- Jerry Coffin

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嗯...您介意解释一下这段代码和我的代码之间的差异是什么吗？ - user541686

某些情况下，编译器生成的默认构造函数似乎会阻碍(N)RVO。只要添加自己的默认构造函数，即可获得有效的(N)RVO（例如，如果您添加并调用：Foo bar() { Foo f; return f; }，您只需多一个析构函数调用，所以NRVO也将起作用）。 - Jerry Coffin

构造函数并不一定需要用户声明：使Foo具有非平凡的默认构造函数或复制构造函数也可以“重新启用”RVO（例如，给它一个类型为std::string的数据成员）。 - James McNellis

@JamesMcNellis：:O 你都是从哪里学到这些的？我之前从来没有见过这些信息... - user541686

底线：编译器只会在拷贝操作可能昂贵到值得消除时才费心去消除拷贝。 - Jerry Coffin