搬移还是命名返回值优化（NRVO）？

Question

假设我们有以下代码：

std::vector<int> f()
{
  std::vector<int> y;
  ...
  return y;
} 

std::vector<int> x = ...
x = f();

编译器似乎有两种方法：

(a) NRVO（命名值返回优化）：先销毁x，然后在x的位置上构造f()。
(b) 移动语义：在临时空间中构造f()，将f()移动到x中，然后销毁f()。

根据标准，编译器是否可以自由选择使用其中任一种方法？

- Clinton

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(a) 不被允许。除了分配运算符“必须”被调用外，当 f 中的某些部分抛出异常时，它将产生错误的行为。在这种情况下，不应更改 x 的值，因此如果已经被销毁，则会出现问题。 - Steve Jessop

这是一个模糊问题。我认为他并不是字面意思所写的意思。显然其他人也这样认为。 - Johannes Schaub - litb

Answer 1

编译器可能会将NRVO（命名返回值优化）到一个临时空间，或者将对象移动构造到一个临时空间。然后将其移动赋值给x。

更新：

任何时候当您尝试使用右值引用进行优化，并且不确定结果时，请创建一个跟踪其状态的示例类：

• 已构造
• 默认构造
• 已移动
• 已析构

并通过您的测试运行该类。例如：

#include <iostream>
#include <cassert>

class A
{
    int state_;
public:
    enum {destructed = -2, moved_from, default_constructed};

    A() : state_(default_constructed) {}
    A(const A& a) : state_(a.state_) {}
    A& operator=(const A& a) {state_ = a.state_; return *this;}
    A(A&& a) : state_(a.state_) {a.state_ = moved_from;}
    A& operator=(A&& a)
        {state_ = a.state_; a.state_ = moved_from; return *this;}
    ~A() {state_ = destructed;}

    explicit A(int s) : state_(s) {assert(state_ > default_constructed);}

    friend
    std::ostream&
    operator<<(std::ostream& os, const A& a)
    {
        switch (a.state_)
        {
        case A::destructed:
            os << "A is destructed\n";
            break;
        case A::moved_from:
            os << "A is moved from\n";
            break;
        case A::default_constructed:
            os << "A is default constructed\n";
            break;
        default:
            os << "A = " << a.state_ << '\n';
            break;
        }
        return os;
    }

    friend bool operator==(const A& x, const A& y)
        {return x.state_ == y.state_;}
    friend bool operator<(const A& x, const A& y)
        {return x.state_ < y.state_;}
};

A&& f()
{
    A y;
    return std::move(y);
}

int main()
{
    A a = f();
    std::cout << a;
}

如果有帮助的话，可以在你感兴趣的特殊成员函数中放置打印语句（例如复制构造函数、移动构造函数等）。

顺便说一下，如果这个程序导致了段错误，请不要担心。它也会在我的电脑上导致段错误。因此，这种返回对局部变量的右值引用的设计是不好的。在你的系统上，它可能会输出“已析构A”这样的内容。这是另一个不想要的标志。

- Howard Hinnant

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我在回答中故意使用了提问者的术语。标准努力保持精确，但却不是一个好的教程。我没有（现在仍然没有）意识到自己的表述含糊不清。这当然是我所不能免的常见缺点。如果我知道我的回答哪些部分含糊不清，我很乐意进行澄清。我的目标是传播知识，而不是让它变得令人困惑。 - Howard Hinnant

我有一个类似的示例类来解决这个问题！除了我使用断点和打印语句。 - amritanshu

旁注：实际上，我们不能在没有未定义行为的情况下打印“ A已被销毁”;) - Aconcagua

同意。最好关闭优化以获得最佳效果。 - Howard Hinnant