按值返回std::vector

Question

常言道，在 C++11 中，通过值返回 std::vector 是合理的。

在 C++03 中，由于 RVO 可以优化掉拷贝操作，这通常是正确的，但是这个“应该”让大多数开发人员感到不安。

• 在 C++11 中，返回的局部变量 std::vector 是否总是会被移动？
• 如果该向量是局部变量的成员而不是局部变量本身呢？
• 显然返回全局变量将不会被移动。还有哪些情况它不会被移动？

- deft_code

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请参考这个问题。 - Xeo

Answer 1

首先，每当可以省略复制时，现在仍然可以省略复制，并且在相同情况下也可以省略移动操作。在此后的文章中，我假设由于某种原因未发生省略（假设编译器写作人员懒惰得很糟糕）。

在C++11中，返回的std::vector局部变量是否总是会被移动？

只要符合复制省略的条件，或者该变量显式使用了std::move，就会被移动。

如果这个向量是一个局部变量的成员而不是局部变量本身呢？

除非显式使用std::move，否则不会被移动。

显然，返回全局变量不会被移动。还有什么其他情况不会被移动吗？

只要不符合复制省略的条件并且该变量没有显式使用std::move，就不会被移动。

以上都不是不返回值的有效理由。返回值是可以的，因为即使值没有自动移动，也可以强制使用std::move来移动它。

- R. Martinho Fernandes

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如果可以进行RVO优化，我认为它不会被移动。 - juanchopanza

@juanchopanza 嗯，是的，这些都不会阻止优化。 - R. Martinho Fernandes

好的，你的第一个观点似乎意味着每当复制省略的条件得到满足时，它都将被移动。 - juanchopanza

@juanchopanza 你是对的。现在我把它都弄清楚了。我想是这样。 - R. Martinho Fernandes

也许我误解了您所说的“复制省略标准”，但是：http://ideone.com/QK34O - Benjamin Lindley

64位Linux ABI要求调用者为返回值分配空间，如果它不适合于2个寄存器。这意味着编译器别无选择，只能实现[N]RVO。(注：指命名返回值优化技术) 参见http://www.agner.org/optimize/calling_conventions.pdf。 - Maxim Egorushkin

Answer 2

在C++11中，返回的 std::vector 本地变量是否总是会被移动？

对于本地变量，即使是按值传递的参数，编译器也必须首先尝试将其移动（即使满足标准，但如果既不能移动也不能复制，则仍需尝试）。如果移动失败，则再尝试复制：

§12.8 [class.copy] p32

当符合复制操作省略标准的条件时（或者除了源对象是函数参数这个事实，其他条件都符合），并且要复制的对象由左值指定时，优先执行重载决议以选择用于复制的构造函数，就好像对象是由右值指定的一样。如果重载决议失败，或者所选构造函数的第一个参数的类型不是对象类型的右值引用（可能带有cv限定符），则再次进行重载决议，将对象视为左值。（注意：无论是否发生复制省略，都必须执行此两阶段重载决议。它确定要在未执行省略时调用的构造函数，并且选定的构造函数必须可访问，即使调用被省略。 - end note）

那么，如果该向量是本地变量的成员而不是本地变量本身呢？

子对象不会尝试移动，因为这不符合复制省略的标准。 （在我看来很荒谬，但这就是当前的情况。我认为两者不应该关联，因为子对象可以完全自由地移动。）

显然，返回全局变量将不会被移动。还有哪些情况不会被移动？

引用显然不会被移动。除此之外，我想不出其他情况。

- Xeo

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一个本地引用的参考怎么样？如果在本地引用上调用std::move会怎么样？ - deft_code

@deft_code：一个引用本身不会自动移动，似乎我的最后一句话在这方面不够清楚。std::move的引用将移动所引用的对象。 - Xeo