一个临时对象的子对象在返回时是否保证被移动？

Question

#include <string>
#include <vector>

using namespace std;

auto f()
{
    vector<string> coll{ "hello" };

    //
    // Must I use move(coll[0]) ?
    //
    return coll[0]; 
}

int main()
{
    auto s = f();
    DoSomething(s);
}

我知道：如果我只是return coll;，那么保证coll在返回时会被移动。

然而，我不确定：coll[0]是否也保证在返回时被移动？

更新：

#include <iostream>

struct A
{
    A() { std::cout << "constructed\n"; }
    A(const A&) { std::cout << "copy-constructed\n"; }
    A(A&&) { std::cout << "move-constructed\n"; }
    ~A() { std::cout << "destructed\n"; }
};

struct B
{
    A a;
};

A f()
{
    B b;
    return b.a;
}

int main()
{
    f();
}

gcc 6.2和clang 3.8输出相同：

已构造

已拷贝构造

已析构

已析构

- xmllmx

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不是的。复制可能会被省略，这种情况下就没有移动了。 - juanchopanza

你没有使用 f() 的返回值，所以需要移动什么？ - Surt

一个左值可以被移动的条件与复制省略紧密耦合（请参见我的回答）。 - juanchopanza

Answer 1

当返回一个本地对象时，既不会使用复制也不会使用移动，而是使用拷贝省略（Copy Elision），拷贝省略优于移动。这是因为控制本地对象的拷贝省略和移动的规则是相同的。如果要通过强制移动来实现，可以明确使用std::move，如下：

template<typename T>
std::string make_string(T const& x)
{
  std::ostringstream str;
  str << x
  return std::move(str.str());    // not recommended
}

最近版本的clang会发出警告：

移动临时对象会阻止复制省略 [-Wpessimizing-move]

然而，你的代码情况不同。与返回一个对象（一个std::string）的std::ostringstream::str()不同，std::vector<>::operator[]返回一个引用，必须将其转换为对象（因为auto去除了引用）。在这种情况下，复制省略是不可能的（因为实际对象是具有非平凡析构函数的另一个对象的一部分），应该使用std::move()来避免复制。

这些考虑建议如果不确定，应该使用std::move()，但如果clang发出上述警告，则应该删除它。

- Walter

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不。在我的原始示例中，gcc 6.2和clang 3.8都没有执行复制省略。请参阅我的更新。 - xmllmx

Answer 2

“隐式移动”规则的最干净的表述在当前工作文件的[class.copy.elision]/3中：

在以下复制初始化上下文中，可能会使用移动操作而不是复制操作：

• 如果返回语句（[stmt.return]）中的表达式是一个（可能带括号的）id-expression，它命名了具有自动存储期限的对象，在最内层封闭函数或lambda-expression的参数声明子句的主体中声明，或者

• [...]

为选择复制的构造函数执行重载决议时，首先按照rvalue指定对象进行。如果第一次重载决议失败或未执行，或者所选构造函数的第一个参数的类型不是对象类型的rvalue引用（可能带有cv限定符），则再次执行重载决议，将对象视为lvalue。

b.a和coll[0]都不是标识表达式，因此没有隐式移动。如果您需要移动操作，必须显式执行。

- T.C.