这段代码中数组复制了多少次？答案

【问题标题】：How many times is the array copied in this piece of code?这段代码中数组复制了多少次？
【发布时间】：2016-04-22 05:36:03
【问题描述】：

一个最小的工作示例：

#include <string.h>

struct pair_t;

class A {
    public:
        A(const char *s) { strcpy(buf, s); }
        struct pair_t dup();
    private:
        char buf[32];
};

struct pair_t {
    A left;
    A right;
};

struct pair_t A::dup() {
    return (struct pair_t){ A(buf), A(buf) };
}

int main() {
    A a1("alpha");    
    pair_t pair = a1.dup();
}

在pair_t pair = a1.dup(); 行以及A::dup() 的调用中，buf 数组被复制了多少次？ 2？ 4？更多的？

显然我的问题并没有我想的那么清楚。让我详细说明。我也在寻找更多的“标准说它应该做什么”而不是“我现在安装的编译器的特定版本做什么”，所以我宁愿不根据调试语句计算。

在A::dup 中，我创建了一个结构pair_t 并用两个对象填充它。我调用这两个对象的构造函数。所以这是 2。

大概这个pair_t 是这个函数的本地的，但是它是在这个函数的外部返回的。这是否会创建 pair_t 的副本以返回到 main 函数中？如果是这样，它是否也将left和right复制到里面？如果是这样，它是通过构造函数复制还是进行某种幕后直接内存复制？这些加起来是多少？

【问题讨论】：

JFME，什么是 MWE？
尝试向构造函数添加一些跟踪，然后创建一个复制和移动构造函数，以便您也可以跟踪它们，和一个复制和移动赋值运算符。然后就是一个简单的计数问题。
@VadimKey MWE 是最小工作示例。 Stack Overflow 上常用的一个术语
@JoachimPileborg 是否保证副本始终由构造函数完成？
@Ana，还有复制和移动构造函数以及返回值优化。顺便说一句，在提及类型时，您不需要在 C++ 中指定“struct”。

标签： c++ arrays copy

【解决方案1】：

您可以轻松测试它：

#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>

struct pair_t;

class A {
public:
  A(const char *s) {
    std::cout << "ctor: " << s << std::endl;
    strcpy(buf, s);
  }

  A(const A& a) {
    std::cout << "copy ctor: " << a.buf << std::endl;
    memcpy(buf, a.buf, sizeof(buf));
  }

  A(A&& a) {
    std::cout << "move ctor" << a.buf << std::endl;
    std::swap(buf, a.buf);
  }

  pair_t dup();
private:
  char buf[32];
};


struct pair_t {
  A left;
  A right;
};


pair_t A::dup() {
  return (struct pair_t){ A(buf), A(buf) };
}

int main() {
  A a1("alpha");
  std::cout << "call dup:" << std::endl;
  pair_t pair = a1.dup();
  return 0;
}

输出：

ctor: alpha
call dup:
ctor: alpha
ctor: alpha

【讨论】：