C ++ 11本地命名引用返回值（xvalue）？

Question

我们有以下类型X和函数f：

struct X { ... };

X f() { ... };

现在考虑另一个函数g的三个替代定义：

(1)

void g()
{
    X x = f();

    ...
}

(2)

void g()
{
    X& x = f();

    ...
}

(3)

void g()
{
    X&& x = f();

    ...
}

三种不同情况之间的定义行为（或潜在行为）有何不同？ （假设占位符 '...' 代码在三种情况下是相同的）

更新：

如果g 返回X 会怎样：以下合法且正确吗？

X g()
{
    X&& x = f();

    ...

    return move(x);
}

（这个动作有必要吗，有什么作用吗？）

您是否希望 RVO 链接，以便下面的代码生成相同的代码？

X g()
{
    X x = f();

    ...

    return x;
}

Answer 1

2 是非法的。其他两个基本相同——x 是X 类型的可变左值，当g() 返回时，它的生命就结束了。

当然，严格来说，第一个调用移动构造函数（但它是某些 RVO/NRVO 动作的主要候选者）而第三个不调用，所以如果 X 是不可移动的（非常奇怪...），第三种情况是合法的但第一个不是，第一个可能更贵。然而，编译器选项和不可移动类型的实际情况是，这几乎完全是一种技术性问题，如果您能实际演示任何此类情况，我会感到惊讶。

Answer 2

表达式f()按值返回，所以它是一个prvalue。

1. 这将创建一个X 类型的新对象，该对象使用表达式f() 进行初始化，该表达式是X 类型的prvalue。如何构造新的X 对象取决于它是否具有移动构造函数。如果它有一个移动构造函数（或一个接受X rvalues 的模板构造函数），它将被调用，否则如果它有一个将被调用的复制构造函数。在实践中，编译器几乎肯定会忽略构造函数调用，但适当的构造函数必须是可访问的且不能被删除。

2. 这甚至无法编译，您会因为在发布前没有尝试而遭到反对！

3. 这会创建一个X&& 类型的新引用，并通过将其绑定到f() 返回的纯右值来初始化它。该prvalue的生命周期将延长至与引用x相同的生命周期。

假设移动/复制被省略，行为上的差异可能没什么，但是（1）和（3）之间的语义存在差异，因为一个为构造函数重载决议，这可能会失败，另一个总是有效的。

如果 g 返回 X 怎么办：以下合法且正确吗？

这是合法的。 move 是不必要的，有一条特殊规则说，当按值返回局部变量时，首先会完成构造函数查找，就好像该变量是右值一样，所以如果 X 有一个移动构造函数，它将被使用，无论是否你使用move(x)。 RVO 应该“连锁”。如果g 返回X&，这两种情况都会出现问题，因为它要绑定的对象会在g 末尾超出范围。

(NB 始终限定 std::move 以防止 ADL 是一种很好的做法。std::forward 也是如此。如果您的意思是调用 std::move 或 std::forward 则要明确，不要依赖于没有重载范围或可见，move 和 forward 不是像 swap 这样的自定义点。）

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与其通过提出关于 SO 的问题来学习 C++，为什么不编写代码来测试发生的事情并向自己证明呢？使用 G++，您可以使用 -fno-elide-constructors 标志来关闭构造函数省略以查看在没有省略的情况下会发生什么，并且当不使用该标志（默认）时，您可以轻松测试 RVO 是否为自己“链接”。