C++11中返回const值类型对移动语义的影响

Question

我不太清楚在C++11中返回const值对移动语义的影响。

这两个返回数据成员的函数有什么区别吗？在C++11中const还是多余的吗？

int GetValueA() { return mValueA; }
const int GetValueB() { return mValueB; }

这些函数怎么办？

int GetValuesAB() { return mValueA + mValueB; }
const int GetValuesCD() { return mValueC + mValueD; }

- sourcenouveau

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"int" 是一种原始数据类型，所以没有区别。 - Cheers and hth. - Alf

@Alf，您是否意味着对于例如std::string，会有所不同？如果是这样，具体是哪些方面的不同？ - Walter

@Walter：如果返回值不是const，你可以使用字符串 foo() += "bar";。 - Kerrek SB

是的，我本来想说在这种情况下不是这样的，但返回一个非基本类型的const会做很多事情...除了所有的const限制之外，在c++11中它实际上会禁用rvalue移动构造函数。 - IdeaHat

@KerrekSB 嗯，也许吧，但那不是一个明智的指令。由 foo() 返回的对象在 += 操作后被销毁。因此，只有 += 的副作用没有被遗忘... - Walter

Answer 1

调用返回值的函数表达式是prvalue。然而，非类和非数组类型（§5/6）没有常量prvalue：

如果prvalue最初具有“cv T”类型，其中T是cv未限定的非类、非数组类型，则在进一步分析之前将表达式的类型调整为T。

这意味着你的两个函数定义没有区别。无论它返回const int还是int都不相关，因为表达式从未是const。
然而，当你返回一个类类型时就会有所不同。请看以下示例：

struct foo
{
  void bar() { std::cout << "Hello" << std::endl; }
};

foo get_foo();

现在，如果我们调用get_foo()，我们会得到一个临时的foo对象。这个prvalue不是const，我们可以在它上面调用非const成员函数，所以我们可以愉快地执行get_foo().bar()。然而，我们可以这样改变get_foo的声明:

const foo get_foo();

现在，表达式get_foo()是一个const的prvalue（因为它是一个类类型），我们不能再调用由它返回的临时对象上的bar。

然而，对于非类类型来说谈论移动语义是没有意义的，因为int类型永远不会被移动。如果你返回一个const的类类型，那么也不能从中移动任何东西，因为它是const的。为了证明:

foo get_foo();
foo f(get_foo()); // Will call the move constructor

const foo get_foo();
foo f(get_foo()); // Will call the copy constructor

这是因为const prvalue无法绑定到非const rvalue引用，而移动构造函数需要该类型作为其参数。

- Joseph Mansfield

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如果void bar()变为void bar() const，我们能否在临时对象上调用它？ - sourcenouveau

@M.Dudley 是的，你需要这样做。我刚刚添加了一些关于移动语义的内容，因为我在原始答案中忘记了它。 - Joseph Mansfield

foo(const foo&& f) 移动构造函数来拯救？（就像有不止一个拷贝构造函数一样...） - Yakk - Adam Nevraumont

@Yakk 如果 f 是 const 的话，你就无法从中移动了。 - Joseph Mansfield

结构体 foo { mutable std::unique_ptr<int> ptr; foo(const foo&& o):ptr(std::move(o.ptr)) {};};（注：有些人可能会有不同的意见。 :)） - Yakk - Adam Nevraumont

@JosephMansfield根据移动对象的最终状态要求，@yakk的想法是可行的，只要它没有发生任何更改。 - Don Slowik