为什么不调用复制构造函数

Question

这里是一个简单的类头文件和一个主程序。在主程序中，我认为复制构造函数在三种情况下被调用：初始化（显式复制），函数参数传值，函数传值。但是，似乎没有要求其中之一，我认为 (3) 或 (4) 在 cmets 中编号。调用哪个数字 (1) - (4)？谢谢。

X.h:

#include <iostream>

class X
{
public:
    X() {std::cout << "default constructor \n";}
    X(const X& x) { std::cout << "copy constructor \n";}
};

主要：

#include "X.h"

X returnX(X b)  // (1) pass by value - call copy constructor?
{
    X c = b;  // (2) explicit copy - call copy constructor?
    return b;  // (3) return by value - call copy constructor?
}

int main()
{
    X a; // calls default constructor

    std::cout << "calling returnX \n\n";
    X d = returnX(a);  // (4) explicit copy - call copy constructor?
    std::cout << "back in main \n";
}

输出：

default constructor
calling returnX

copy constructor
copy constructor
copy constructor 
back in main

Answer 1

由于复制在 C++ 中经常发生，而且成本可能很高，因此允许编译器省略某些复制（和移动）结构。即使省略的构造函数和/或析构函数具有像程序中的输出这样的副作用（也就是说，它并不是真正的优化，因为使用和不使用复制省略的行为是不同的），这种复制省略也是允许的。

根据 12.8 [class.copy] 第 31 段，有四个基本的地方可以应用复制省略：

1. 在return 语句中直接返回与函数返回类型具有相同类型的局部变量。
2. 在throw 语句中，最里面的try 块中的自动变量的副本可以在抛出对象时被省略。
3. 当临时对象未绑定到引用复制时，可以省略它。
4. 当catch 子句按值捕获对象并且与throw 语句中的对象具有相同类型时，可以省略副本。

确切的规则稍微复杂一些，但我认为这是它的要点。鉴于复制省略的规则相当严格，很容易抑制复制省略：最简单的方法是使用identity() 函数：

template <typename T>
T const& identity(T const& object) {
    return object;
}
...
X d = identity(returnX(a));

（不过，这个版本也禁止移动构造；使用T&& 推断类型并适当地返回它应该可以使移动构造成为可能，但我不太确定返回类型和返回语句应该是什么）。

Answer 2

4 号正在复制临时文件。它是copy elision 的候选对象。即在某些条件下，允许编译器消除对复制构造函数的调用，即使复制构造函数有副作用。