不应该保证复制省略适用吗？答案

【问题标题】：Shouldn't guaranteed copy elision apply?不应该保证复制省略适用吗？
【发布时间】：2018-05-30 13:58:00
【问题描述】：

我不明白 gcc 在这里的行为，我希望 RVO 能够应用，但无论我是否通过优化标志和/或我通过 -std=c++17，在第二种情况下，无偿的大括号似乎可以防止GCC 不会删除副本。

$ cat /tmp/foo.cc
#include <iostream>
#define PING() std::cerr << __PRETTY_FUNCTION__ << '\n'

struct foo
{
  foo() { PING(); }
  ~foo() { PING(); }
  foo(const foo&) { PING(); }
};

foo bar()
{
  PING();
  foo res;
  return res;
}

foo baz()
{
  PING();
  {
    foo res;
    return res;
  }
}

int main()
{
  foo f1 = bar();
  foo f2 = baz();
}
$ g++-mp-7 -std=c++17 -O3 foo.cc
$ ./a.out
foo bar()
foo::foo()
foo baz()
foo::foo()
foo::foo(const foo&)
foo::~foo()
foo::~foo()
foo::~foo()

这不应该是保证复制省略的一部分吗？ Clang 的行为符合我的预期：

$ clang++-mp-4.0 foo.cc
$ ./a.out
foo bar()
foo::foo()
foo baz()
foo::foo()
foo::~foo()
foo::~foo()

【问题讨论】：

RVO 不是只保证匿名对象吗？ bar 和 baz 都有命名实例
@UnholySheep 在这种情况下，clang 对 NRVO 的生命周期分析看起来更好。我们不知道 gcc 版本。
NRVO 没有保证。所以两者都是有效的，只是 clang 做得更好。
参考。 gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=51571

标签： c++ c++17 copy-elision

【解决方案1】：

来自https://en.cppreference.com/w/cpp/language/copy_elision

在以下情况下，编译器允许但不需要省略类对象的复制和移动（C++11 起）构造，即使复制/移动（C++11 起）构造函数和析构函数具有可观察到的副作用。这是一种优化：即使它发生并且没有调用复制/移动构造函数，它仍然必须存在并且可以访问（好像根本没有发生优化一样），否则程序是错误的。

如果函数按值返回类类型，并且return语句的表达式是具有自动存储持续时间的非易失性对象的名称，它不是函数参数，也不是catch子句参数，并且具有与函数的返回类型相同的类型（忽略顶级 cv 限定），则省略复制/移动（C++11 起）。当构造该本地对象时，它直接在存储中构造，否则函数的返回值将被移动或复制到该存储中。这种复制省略的变体被称为 NRVO，“命名返回值优化”。

不保证会发生 NRVO，但在您的情况下是可能的。

正如 Sander De Dycker 在评论中指出的那样，已经有bug report 可以得到这个省略的机会。

【讨论】：

【解决方案2】：

RVO（返回值优化）仅适用于从函数返回临时值时。在bar 和baz 中，您都没有返回临时文件。相反，您会返回一个 named 对象。这意味着您正在处理 NRVO（命名返回值优化），这并不能保证并且更难做到。两个输出都符合标准，只是 clang 在优化方面比 gcc 做得更好。

【讨论】：