自动变量的返回值优化

Question

我想知道在C++0x中，“12.8复制和移动类对象[class.copy]第31段” 中，当发生“复制省略”时，确切的操作是什么：

当满足某些条件时，实现允许省略类对象的复制/移动构造函数[...]。这种复制/移动操作的省略称为复制省略，在以下情况下被允许[...]：

- 在带有类返回类型的函数的返回语句中，当表达式是非易失自动对象的名称[...](与函数返回类型具有相同的cv-unqualified类型)时， 可以通过直接将自动对象构造到函数的返回值中来省略复制/移动操作。 - [...]

现在我想知道，如果采用以下代码，能否使复制省略生效

vector<string> gen(const char *fn) {
    if(fn == nullptr)  // this should prevent RVO
        return {"House", "Horse", "Hen"};
    vector<string> res;
    fillFromFile(res, fn);
    return res;  // copy elision possible?
}
int main() {
    vector<string> data = gen("users.dat");
}

那个规则是否不适用于这个例子，我必须明确地执行它吗？

    return move(res);  // explicitly prevent copy

请注意，我的意图是通过if来消除明显的返回值优化(RVO)。或者我完全错了吗？是否有一个涉及到return和move的变化可以使用rvalue引用呢？

- towi

Answer 1

是的，在这两种情况下都可以/允许进行复制省略。

在编译器术语中，这两种情况略有不同。`return {"House", "Horse", "Hen"};` 构造了一个未命名对象，因此会触发常规的返回值优化（RVO）。

`return res;` 稍微复杂一些，因为您正在返回一个早先已构造的命名对象。这种优化通常称为命名返回值优化（NRVO），编译器实现它的情况稍微少一些。

MSVC始终实现RVO，并在发布版本中执行NRVO。

我相信最近的GCC版本总是执行RVO和NRVO。

顺便说一句，我真的不明白你的 `if` 对RVO会产生什么影响。

- jalf

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NRVO这个术语对我来说是新的。但在此之前，它是可以进行“RVO”的：如果我通过给对象命名来构造一次对象，并在不同的路径中填充它，但始终返回预先构造的命名对象--那么RVO就会发挥作用。没有必要复制，也没有需要使用news，对吧？ - towi

我对第二种情况表示怀疑。正如问题中所提到的，if条件应该防止所有形式的RVO。 - balki

@balki：为什么？我在引用的文本中没有看到任何禁止它的内容。 - jalf

Answer 2

是的，在这种情况下，编译器有特定的指令来处理res，并且res将被移动到data中。当然，编译器可以在此处轻松应用RVO / NRVO，因为它可以静态确定您从未使用nullptr调用函数，并且此外，即使无法证明，该函数也可以轻松转换，以便可以应用RVO / NRVO，最后，这甚至不会阻止RVO / NRVO，因为结果仍然可以构造。

- Puppy

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好的，main 在这里不是一个好的例子。显然编译器可以消除我的程序的一半 :-) 但是提供两条路径，带有两个完全不同的返回值......那么这是新的吗？因为return res 可以将 res 视为一个 rval-ref，并且因此应用移动操作？ - towi