GCC NRVO/RVO警告

Question

GCC NRVO/RVO警告

c++gccg++copy-elision

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在GCC中，有没有任何警告可以使我们知道是否执行了NRVO/RVO？

我发现-fno-elide-constructors会关闭NRVO/RVO，但NRVO/RVO有它自己的发生条件，有时候不会发生。为了理解额外的复制构造函数何时发生，需要知道NRVO/RVO是否发生。

我特别关注编译时特性。如果有一些特定的#pragma GCC...（激活紧随其后的诊断）或使用静态断言机制的东西，那就太好了。

- Tomilov Anatoliy

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据我所知，编译器通常不会告诉你这种优化的情况，尤其是它们何时、为什么发生或未发生，但有一些指南。https://dev59.com/EWw05IYBdhLWcg3wTwKY - user2485710

考虑到存在像-Winline这样的警告，这是很奇怪的。 - Tomilov Anatoliy

“-Wdisabled-optimization” 没有给出任何信息？那么您仍然可以查看 “-fdump-ipa-all” 的输出是否有所提示。 - Damon

@Damon，如何检查-Wdisabled-optimization是否可行？我无法使用-fdump-tree-nrv获得任何.nrv输出文件，并且似乎不存在-fopt-info-nrv-missed/-fopt-info-missed-nrv。 - Tomilov Anatoliy

对我来说可以，它将.nrv文件放在.o文件旁边——更大的挑战是阅读这个混乱的文件，因为它们不是非常人性化的文件。我自己只用过-Wdisabled-optimization一两次，因为噪音太烦人了，而回报很少。尽管当时它似乎工作得很好（对于它所做的事情）。 - Damon

tree-nrv 用于基本的、晚期的、与语言无关的优化，而不是 C++ 中较早出现在前端的强 N?RVO。在 GCC 的 bugzilla 上提交 RFE 是有道理的。 - Marc Glisse

2个回答

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在GCC中有没有任何警告可以让我们知道是否执行了NRVO/RVO？

gcc（trunk）（尚未发布的v14版本）具有-Wnrvo选项。

“如果编译器在允许的情况下（根据[class.copy.elision]）未消除从局部变量到函数返回值的复制，则发出警告。这种消除通常被称为命名返回值优化。”

可以在https://godbolt.org/上获取gcc（trunk）。

- thatsafunnyname

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可以查看英文原文，
原文链接

- Robert Johansson · Accepted Answer

我不知道有任何gcc特定的诊断信息或其他可以轻松解决您任务的方法。正如您已经发现的那样，-fno-elide-constructors将禁用复制/移动省略，因此您可以确定在该情况下(N)RVO将不会发生。

然而，快速查看这个C++11工作草案第12.8节第31段表明：

当满足某些条件时，即使对象的复制/移动构造函数和/或析构函数具有副作用，实现也可以省略类对象的复制/移动构造，例如，在这种情况下，实现将源和目标视为引用同一对象的两种不同方式，并且该对象的销毁发生在没有进行优化时两个对象中较晚的时间点。这种复制/移动操作的省略，称为复制省略，可以在以下情况下使用(可以组合以消除多个复制)：

- 在具有类返回类型的函数中的返回语句中，当表达式是非易失性自动对象的名称(除函数或catch子句参数之外)，其cv限定类型与函数返回类型相同时，通过直接构造自动对象到函数的返回值中，可以省略复制/移动操作。 - 当未绑定到引用的临时类对象将被复制/移动到具有相同cv限定类型的类对象时，可以通过直接构造临时对象到省略复制/移动的目标中来省略复制/移动操作。

当发生复制/移动省略时，局部自动对象与临时(返回)对象相同，反过来，临时对象与“存储”对象(存储返回值的位置)相同。因此，局部自动对象与存储对象相同，这意味着指针比较将返回true。以下是一个简单的示例来演示这一点：

#include <iostream>
#include <vector>

std::vector<int> testNRVO(int value, size_t size, const std::vector<int> **localVec)
{
   std::vector<int> vec(size, value);

   *localVec = &vec;

   /* Do something here.. */

   return vec;
}

int main()
{
   const std::vector<int> *localVec = nullptr;

   std::vector<int> vec = testNRVO(0, 10, &localVec);

   if (&vec == localVec)
      std::cout << "NRVO was applied" << std::endl;
   else
      std::cout << "NRVO was not applied" << std::endl;
}

启用/禁用-fno-elide-constructors会按预期更改打印的消息。请注意：在严格意义上，当（N）RVO未发生时，指针比较可能取决于未定义的行为，因为本地自动对象不存在。

进行指针比较会增加冗余代码，但具有与编译器无关的优点。