C++ 返回值和移动规则异常答案

【问题标题】：C++ return value and move rule exceptionsC++ 返回值和移动规则异常
【发布时间】：2020-09-17 17:39:06
【问题描述】：

当我们从 C++ 函数返回一个值时，复制初始化就会发生。例如：

std::string hello() {
    std::string x = "Hello world";
    return x; // copy-init
}

假设 RVO 已禁用。

根据复制初始化规则，如果x 是非 POD 类类型，则应调用复制构造函数。但是对于 C++11 以后的版本，我看到调用了 move-constructor。我无法找到或理解有关此https://en.cppreference.com/w/cpp/language/copy_initialization 的规则。所以我的第一个问题是 -

C++ 标准对从函数返回值时复制初始化发生的移动有何规定？
作为上述问题的扩展，我还想知道在什么情况下不会发生移动。我想出了以下情况，其中调用了复制构造函数而不是移动：

std::string hello2(std::string& param) {
    return param;
}

最后，在一些库代码中，我看到std::move 在返回时被显式使用（即使 RVO 或 move 应该发生）。例如：

std::string hello3() {
    std::string x = "Hello world";
    return std::move(x);
}

返回时显式使用std::move有什么好处和坏处？

【问题讨论】：

在这种情况下查找“NRVO”
这能回答你的问题吗：stackoverflow.com/questions/12953127/…
这里的关键缺失点是C++11中return语句的语义

标签： c++11 initialization move copy-constructor rvo

【解决方案1】：

您对通过移动构造函数进行初始化是“复制初始化”的一种特殊情况这一事实感到困惑，并且不是单独的概念。检查 cppreference 页面上的注释。

如果 other 是右值表达式，则移动构造函数将通过重载决议选择并在复制初始化期间调用。没有移动初始化这样的术语。

要从函数返回值，请检查the description of returning on cppreference。它在一个名为“从局部变量和参数自动移动”的框中说，其中 expression 指的是您返回的内容（警告：该报价已缩短！阅读原文以获取有关其他情况的完整详细信息）：

如果 expression 是一个（可能带括号的）id 表达式，它命名一个类型为 [...] 的变量为非易失性对象类型 [...] 并且该变量被声明为 [ ...] 在主体中或作为 [...] 函数的参数，然后执行两次重载决议以选择用于初始化返回值的构造函数：第一次好像表达式是右值表达式（因此它可以选择移动构造函数），如果第一个重载解析失败 [...] 则重载解析照常执行，表达式被视为左值（因此它可以选择复制构造函数）。

因此，在返回局部变量的特殊情况下，该变量可以被视为 r 值，即使正常的语法规则会将其设为左值。该规则的精神是，返回后，在返回值的复制初始化过程中，你无法查出局部变量的值是否已经被破坏，所以移动它不会造成任何破坏。

关于你的第二个问题：It is considered bad style to use std::move while returning，因为无论如何都会发生移动，and it inhibits NRVO。

引用上面链接的 C++ 核心指南：

永远不要写return move(local_variable);，因为语言已经知道变量是一个移动候选。在这段代码中写 move 不会有帮助，实际上可能是有害的，因为在某些编译器上，它会通过为局部变量创建额外的引用别名来干扰 RVO（返回值优化）。

所以你引用的库代码不是最理想的。

此外，您不能隐式地从非函数本地的任何东西（即局部变量和值参数）移动，因为隐式移动可能会从函数返回后仍然可见的东西移动。在 cppreference 的引用中，重点是“非易失性 object 类型”。当你返回std::string& param时，这是一个reference类型的变量。

【讨论】：