如果返回参数可以复制省略？

Question

考虑一个按值获取对象的函数，对其执行一些操作并返回该对象，例如：

std::string MyToUpper (std::string s)
{
      std::transform(s.begin(), s.end(), s.begin(), std::toupper);
      return s;
}

现在你用一个临时函数调用这个函数：

std::string Myupperstring = MyToUpper("text");

从概念上讲，不需要副本。在这种情况下，现代编译器是否能够删除所有副本？如果没有，是否只有动作？这个案例怎么样：

std::string Mylowerstring("text");
std::string Myupperstring = MyToUpper(std::move(Mylowerstring));

Answer 1

最多可以省略两个概念副本中的一个。如果您将临时值传递给函数，则可以省略该副本，根据 C++11 12.8/31 的第三个项目符号：

当一个临时类对象...将被复制/移动...时，复制/移动操作可以省略

返回不能省略；这只能针对临时变量（根据上面引用的规则）或局部变量，根据第一个项目符号：

在 return 语句中 ... 当表达式是 非易失性自动对象（函数或 catch 子句参数除外）...复制/移动操作可以省略

在没有省略的情况下，返回值被视为 rvalues 并在可能的情况下移动（并且这里是可能的）；如果函数参数是右值，则它们会被移动，就像在您的两个示例中一样。

Answer 2

我不这么认为。一些副本可以，并且可能会 被淘汰，但 NVRO 不能申请，因为它依赖于 在与返回相同的位置构造变量 价值。除了带有值参数外，参数是 由调用者构造，他（通常）看不到 参数将被返回，因此不能在 正确的地方。

Answer 3

从概念上讲，不需要副本。在这种情况下，现代编译器是否能够删除所有副本？

是的，如果函数是内联的，这是可能的。但是，我想考虑下面的代码示例而不是你的代码示例，因为std::string 是一头野蛮的野兽，充满了晦涩的优化。

因此，让我们考虑一个使用ints 的示例。调用者拥有{1, 2, 3}，并希望从中就地创建一个包含{2, 4, 6} 的std::vector<int>。 （这大致类似于在调用者处拥有 literal "text" 并希望就地构造包含 "TEXT" 的 std::string。）

代码：

#include <cstdio>
#include <vector>
using namespace std;

vector<int> mult(vector<int> v) {
  for (int& e : v)
    e *= 2;
  return v;
}

int main() {
  vector<int> v( mult({1, 2, 3}) );
  for (int i : v)
    printf("%d\n", i);
}

如果我使用 gcc 4.7.2 将其编译为：g++ -O3 -fwhole-program -Wall -Wextra -std=c++11 -S file.cpp，我会在程序集中得到一个 std::vector<int> 析构函数调用。 向量是在原地创建的。生成的程序集尽可能好。

如果我编译完全相同的代码但省略了-fwhole-program 标志，mult() 函数不会被内联，我会收到两次对std::vector<int> 析构函数的调用。生成的程序集也比前一种情况差很多。

Clang 不知道-fwhole-program 标志，所以我将static 关键字添加到mult()：

static vector<int> mult(vector<int> v) { ...

然后它还就地创建向量。

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From James Kanze's answer:

使用值参数，参数由调用者构造，调用者 （通常）看不到该参数将被返回，因此 无法在正确的位置构建它。

我在上面所做的（内联mult()）使得调用者可以看到参数将被返回，实际上，结果是就地构造的。