MSVC无法返回一个可复制但无法移动的对象

Question

在尝试进行复制省略时，我遇到了这种奇怪的行为：

class Obj {
 public:
  Obj() = default;

  Obj(Obj&&) = delete;
  Obj(const Obj&) { std::cout << "Copy" << std::endl; }
};

Obj f1() {
  Obj o;
  return o; // error C2280: move constructor is deleted
}

Obj f2() {
  Obj o;
  return Obj(o); // this however works fine
}

int main() {
  Obj p = f1();
  Obj q = f2();

  return 0;
}

GCC和Clang接受此代码，并且都能在两种情况下使用复制省略。

在f1()中，MSVC会抱怨无法返回o，因为Obj的移动构造函数被删除。然而，我希望它能够退回到复制构造函数上。这是MSVC的一个bug还是期望的行为（我不理解），GCC / Clang太宽松了？

如果我提供一个移动构造函数，则MSVC能够在编译时省略移动操作，例如在Release模式下。

有趣的是，MSVC能够编译f2()。据我所知，这是由于构造函数调用结果的强制复制省略。但是，如果我想要返回o，就只能手动复制它，这感觉很违反直觉。

我知道这种情况可能对实际应用程序不相关，因为可复制对象通常也是可移动的，但我对其中的机制很感兴趣。

这里是用于测试的在线示例：https://godbolt.org/z/sznds7

- Devon Cornwall

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在f1中，复制省略是可选的，在f2中则不是。MSVC是正确的，但GCC和Clang也是如此。请参见https://en.cppreference.com/w/cpp/language/copy_elision。 - Bernd

虽然delete函数参与重载决议，但对于特殊成员函数似乎有一个例外，在这种情况下它们被明确忽略。看起来像是MSVC的一个错误。 - cigien

@cigien - 是否适用？这个移动构造函数不是一个被默认指定的移动构造函数（= default）... - davidbak

@cigien - 但在该部分给出的示例中，正在讨论的struct B的移动构造函数是= default，但它被“定义”为删除，因为struct B包含一个成员，该成员是一个具有已删除（= delete）移动构造函数的结构体... - davidbak

@cigien 当一个特殊成员函数被声明为默认时，编译器会根据一组规则提供一个隐式定义。有时，这些规则会指定该函数应该被删除（例如，对于具有不可移动成员的类的移动构造函数）；然后该函数就被“定义为已删除”。在这种情况下，重载解析的行为就好像该函数根本没有被声明一样。 - Igor Tandetnik

Answer 1

f1() 函数没有报错是clang和gcc的一个bug，在clang最新版本中已经修复。 f1() 函数不符合强制拷贝省略的条件。

删除函数会参与重载决议。如果它们被选为最佳匹配，则程序将是非法的。在 f1() 中，删除了移动构造函数，并通过重载决议选择该函数。

在 f2() 中，C++17中已经保证有拷贝/移动省略，因此不会执行移动/拷贝构造函数的重载决议。在C++11/14中，f2() 也会报错（和f1() 相同的错误），因为没有保证有拷贝/移动省略。

还可以参考这个指南：永远都不要 删除特殊的移动成员，尽管它是在C++17之前编写的。

- Howard Hinnant

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我对其中一部分有点困惑，听起来你是在说GCC/Clang解析了已删除的移动构造函数。这是A）编译器中的错误，B）规范中定义的行为，还是C）未定义的行为（使其不是错误）？听起来你是在说C，所以f1始终会对具有已删除移动构造函数的对象产生未定义的行为。如果是这种情况，那么GCC/Clang定义了一个没有复制构造函数的移动构造函数，这是一个错误吗？如果是UB，那么这是一个错误吗？ - jrh

答案中的第一句话就是整个答案。其他所有内容都是第一句话的支持信息。 - Howard Hinnant

@jrh，格式错误的程序不算是未定义行为。这种程序需要进行诊断（即出现错误）。如果格式错误的程序在编译时没有产生任何错误信息，但仍能生成未定义行为，则这并非格式错误的 NDR 案例。据我所知，可以用一只手数清格式错误的 NDR 案例。 - Yakk - Adam Nevraumont

谢谢@Yakk-AdamNevraumont。您理解了jrh的问题，我没有。回答得非常好。在这个工作领域度过数十年以后，我陷入了将标准术语误认为是普通英语的误区。 - Howard Hinnant

Answer 2

哦，我感到惭愧，我才意识到另一个回答是由霍华德·希南特（Howard Hinnant）撰写的，他的写作使我明白了我在艰苦地尝试解释的内容，这有点可笑...

由于复制构造函数和移动构造函数都已声明，它们都存在。 特别是在这里，您特意定义了自己的复制构造函数；如果没有这个构造函数，则会被删除（请参见此演示文稿的第28页）。

已删除方面只是关于定义的细节，但它们实际上都已被声明，因此有资格进行重载决议。 在f1()中，如果发生复制省略，则不需要选择复制和移动构造函数；两者都不会被使用。 另一方面，如果没有发生复制省略，则必须选择最佳重载来构造结果；在这里，移动构造函数是最佳选择，因为它存在（已声明，请参见这里），最后发现它的定义已被删除，但为时已晚，选择已经做出。

在f2()中，显式请求复制，则复制构造函数是最佳选择。

这很令人困惑的是，当我们读到=delete时，我们认为「不能在重载决议中选择该函数」，但这是错误的；=delete只有在过了找到更好的匹配的最后期限后才会被考虑。

- prog-fh

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这句话的意思是：这不是荒谬，而是很有趣，看起来你有一些强劲的竞争对手。我欣赏你的努力，所以我会给你点赞。 - anastaciu

正如anastaciu所说，这更有趣而已。它绝对不是什么可耻的事情。我们相互学习，这就是事实 :) - cigien

我更喜欢这个答案，因为它更详细地解释了删除方法的重载决议。 - Mooing Duck