为什么 RVO 要求如此严格？

Question

另一个“为什么std::move 必须阻止（未命名的）返回值优化？”问题：

Why does std::move prevent RVO? 解释说该标准特别要求函数声明的返回类型必须与return 语句中的表达式类型匹配。这解释了符合标准的编译器的行为；但是，它没有解释限制的理由。

为什么RVO的规则对函数返回类型为T且return表达式的类型为T&&的情况不做例外处理？

我也知道在编译器中实现这些东西并不是免费的。我只是建议允许但不是必需的这种例外。

我也知道 return std::move(...) 是不必要的，因为 C++11 already requires that move semantics be used when the RVO can't be applied。然而，为什么不容忍明确的优化请求，而不是将其变成悲观化呢？

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（旁白：为什么return-value-optimization 和rvo 标签不是同义词？）

Answer 1

auto foo() -> T&&;

auto test() -> T
{
    return foo();
}

您说在这种情况下应该允许应用 RVO。但是考虑foo的这种合法实现：

T val;

auto foo() -> T&&
{
   return static_cast<T&&>(val); // because yes, it's legal
}

道德：只有通过prvalues，你才能确定你有一个临时的，最重要的是你知道临时的确切生命周期，这样你就可以避免它的构建和破坏。但是对于 xvalues（例如T&& return），您不知道它是否确实绑定到临时值，您不知道该值何时创建以及何时超出范围，或者即使您知道您不能像上面的例子一样改变它的构造和销毁点。

我不确定我是否完全理解。如果允许 RVO 应用于test()，为什么会比测试更糟糕：T temp = foo(); return temp; 允许 NRVO？

并不是说它更糟。这是不可能的。在您的示例中，temp 是您要应用 NRVO 的函数中的局部变量，即test。因此，它是test 上下文中完全“已知”的对象，它的生命周期是已知的，ctor 和 dtor 的法线点是已知的。因此，不是在test 的堆栈帧中创建temp 变量，而是在调用者的堆栈帧中创建。这意味着从test 的堆栈帧到调用者的堆栈帧没有对象的副本。另请注意，在此示例中 foo() 完全无关紧要。在temp的初始化中可能是任何东西：

auto test() -> T
{
    T temp = /*whatever*/;

    return temp; // NRVO allowed
}

但是对于return foo()，您不能仅仅因为您不知道返回引用绑定到哪个对象而忽略了副本。它可以是对任何对象的引用。