在这种情况下，(N)RVO 会与我的功能一起应用吗？答案

【问题标题】：Will (N)RVO be applied with my function in this situation?在这种情况下，(N)RVO 会与我的功能一起应用吗？
【发布时间】：2019-01-23 18:40:52
【问题描述】：

我有以下代码：（好吧，实际上它要复杂得多，但我对其进行了简化以使其更易于理解。所以请忽略那些看起来很愚蠢的东西。在我的实际情况下我无法更改它们）

#include <string>

using std::string;

ReportManager g_report_generator;

struct ReportManager
{
    // I know, using c_str in this case is stupid. 
    // but just assume that it has to be this way
    string GenerateReport() { string report("test"); return report.c_str(); }
}

string DoIt(bool remove_all)
{
    if(g_report_generator.isEmpty())
        return string();

    string val = g_report_generator.GenerateReport();

    if(remove_all)
        g_report_generator.clear();

    return val;
}

void main()
{
    string s = DoIt(true);
}

(N)RVO 会与我的函数一起应用吗？我做了一些研究，看起来好像是这样，但我不太相信，我想要第二个意见（或更多）。

我正在使用 Visual Studio 2017。

【问题讨论】：

它可能会发生也可能不会发生。确定的唯一方法是检查程序集。
如果您有return report;，那么 NRVO 几乎是肯定的。但是，由于您使用 .c_str() 构造另一个单独的字符串，我认为对于 NRVO 来说这是一个需要考虑的范围。
哪个函数？ DoIt 或 GenerateReport?
两者。抱歉，我以为我写的是函数，而不是函数。我的错。
请发布实际的minimal reproducible example 而不是伪代码。

标签： c++ rvo nrvo

【解决方案1】：

为了解决你的问题，我重写了它。

#include <string>


struct string : std::string {
    using std::string::string;

    string(string&& s) {
        exit(-1);
    }
    string(string const&) {
        exit(-2);
    }

    string() {}
};

struct ReportManager
{
    // I know, using c_str in this case is stupid. 
    // but just assume that it has to be this way
    string GenerateReport()
    {
        string report("test");
        return report.c_str();
    }
    bool isEmpty() const { return true; }
    void clear() const {}
};

ReportManager g_report_generator;

string DoIt(bool remove_all)
{
    if(g_report_generator.isEmpty())
        return string();

    string val = g_report_generator.GenerateReport();

    if(remove_all)
        g_report_generator.clear();

    return val;
}

int main()
{
    string s = DoIt(true);
}

这种重写的技巧是省略允许跳过复制/移动ctors。所以每次我们实际复制一个对象时（即使是内联的），我们都会插入一个exit 子句；只有通过省略才能避免它。

GenerateReport 没有 (N)RVO 或任何类型的省略，除了可能在 as-if 下。我怀疑编译器是否能够证明这一点，尤其是当字符串是非静态的并且大到需要堆存储时。

对于DoIt，NRVO 和 RVO 都可以。省略在那里是合法的，即使有副作用。

MSVC fails -- 通知调用 ??0string@@QAE@$QAU0@@Z，是我本地string类的move构造函数。

当我强制可能的 RVO 案例运行 by saying it is empty 时，您会看到编译器也无法在此处进行 RVO 优化；有一个 exit(-1) 内联到反汇编中。

Clang 设法对return string(); 进行 RVO，但不是对return val; 进行 NRVO。

到目前为止，最简单的解决方法是：

string DoIt(bool remove_all)
{
    if(g_report_generator.isEmpty())
        return string();

    return [&]{   
      string val = g_report_generator.GenerateReport();

      if(remove_all)
        g_report_generator.clear();

      return val;
    }();
}

具有双 RVO 和一个执行简单 NRVO 的 lambda。对代码进行零结构更改，以及 C++98 编译器可以省略返回值的函数（嗯，它们不支持 lambda，但你明白了）。

【讨论】：

虽然report 不能进行NRVO，但从它构造的std::string 返回值可以直接RVO 到val。虽然，从 C++17 开始，这不再是优化，而是必需的行为。
据我所知，NRVO 仅适用于 id 表达式。我弄错了吗？
@eerorika 对不起，我读到 return val 不是 return report.c_str() 不是 NRVO 的。我的错。
哇，感谢@Yakk-AdamNevraumont 的全面解释
@conectionist 建议添加几乎保证省略的解决方案。

【解决方案2】：

我认为 (N)RVO 在这两个函数中都不可能。 GenerateReport 必须从字符数组构造一个字符串，NRVO 什么都没有了。 DoIt 通过它的控制路径返回两个不同的值，这使得也无法执行 NRVO。

【讨论】：