返回右值引用和 && 限定函数中的值之间的区别

Question

我最近在Is returning by rvalue reference more efficient? 看到了这个问题，也注意到了 cmets 链。我正在跟进 cmets 链以获得那里的答案。

人们似乎说，在下面的情况下，返回值应该是右值引用而不是值。 （Is returning by rvalue reference more efficient? 和 Is there any case where a return of a RValue Reference (&&) is useful?）给出以下代码

#include <iostream>

using namespace std;

class Something {
public:
    Something() {
        cout << "Something()" << endl;
    }
    Something(const Something&) {
        cout << "Something(const Something&)" << endl;
    }
    Something(Something&&) {
        cout << "Something(Something&&)" << endl;
    }
};

class Maker {
public:
    Something get_something() && {
        return std::move(this->something);
    }
    const Something& get_something() & {
        return this->something;
    }

private:
    Something something;
};

int main() {
    auto maker = Maker{};
    auto something_one = maker.get_something();
    auto something_two = Maker{}.get_something();

    return 0;
}

用右值引用返回类型和常规值定义类Maker 中的第一个方法有什么区别？运行上面的代码会按预期给我以下输出（移动发生在函数调用中，返回后移动被省略）

Something()
Something(const Something&)
Something()
Something(Something&&)

当我更改代码（即Maker 类中的第一个方法）以返回右值引用时，我仍然得到相同的输出。在这种情况下，为什么我不应该按值返回？

Answer 1

当你以这种方式使用this 引用限定符时，你必须问自己两个问题：

1. std::move(object).funcname() 是什么意思？
2. Typename().funcname() 是什么意思？

如果你从函数中返回一个值，那么这两者的含义是一样的。无论您如何捕获该值，该值都将是一个完整且不同的对象，由存储在该对象中的一些内部数据移动构造而成。

在第一种情况下，object 现在可能不再拥有数据。在第二种情况下，这无关紧要，因为该对象是临时对象，并且已被销毁。

如果你从函数中返回一个&&，那么这些将意味着不同的东西。即，#2 表示“您的代码已损坏”。

至于为什么您可能仍然想要这样做，即使它允许损坏代码。嗯，这与该问题的实际答案有关：这些东西 意味着什么？

这就是我所指的。 std::get 基本上是tuple 的成员函数。然而，如果你传递一个tuple&&，你将得到一个T&&，而不是T。为什么？

因为您正在访问tuple 的成员。

如果您有一个struct，那么std::move(struct_object).x 也将是一个右值引用。所以std::get 对tuple 的行为方式与struct 的成员访问方式相同。这就是tuple 的重点，毕竟：尽可能表现得像struct。

这允许您执行std::get<0>(std::move(tpl)).member 之类的操作，这样member 仍将是一个右值引用。因此，您可以从子对象中移动而不会干扰对象的 rest，就像对任何其他右值引用成员访问一样。

如果get 返回一个值，那么这将做一些非常不同的事情。无论我们如何处理返回值，它都会被移出对象，不问任何问题。因此，如果我们只想移动该成员的子对象……太糟糕了。原始对象丢失了整个成员，而不仅仅是该成员的子对象。

当然，这并不能改变以下事实：

auto &&x = SomeStruct().x; //This extends the temporary's lifetime
auto &&x = std::get<0>(SomeTuple(...)); //This gets a dangling reference.

这是语言的不幸限制。但是，如果该函数在逻辑上是成员访问器，则从 && 限定的 this 函数返回 && 而不是值是合理的选择。

这一切都取决于对您来说更重要的是：安全性还是与成员访问者的正交性。