像 std::list<std::pair<string, string>> 这样的结构会在返回时被复制吗？答案

【问题标题】：Will structure like std::list<std::pair<string, string>> be copied when returned?像 std::list<std::pair<string, string>> 这样的结构会在返回时被复制吗？
【发布时间】：2020-09-21 19:07:06
【问题描述】：

我有一个函数可以从给定的字符串中提取键值列表，其中每个键/值对都由std::pair 表示，该函数具有如下签名：

std::list<std::pair<string, string>> extract(const string &s)

如果我的实现如下所示：

list<pair<...>> kv_pairs;
for (....) {
  kv_pairs.push_back(make_pair(k, v));
}
return kv_pairs;

1) 我不希望发生任何复制，我想知道 RVO/NRVO 是否会应用于列表中的对和保存它们的列表。

2) 如果在这种情况下会发生复制，那么在不复制的情况下实现这一点的替代数据结构是什么？我可以想到一个使用unique_ptr<unorder_map<>> 的解决方案，但就我而言，我只需要支持列表中对的迭代，不需要支持通过它们的键查找值，所以我想避免不必要的哈希计算在插入过程中。

3) 我知道 RVO/NRVO 是依赖于编译器的行为，有什么方法可以验证这些行为是否容易发生？

【问题讨论】：

从 C++17 RVO 开始是强制性的，并且不依赖于编译器：en.cppreference.com/w/cpp/language/copy_elision 您也可以随时进行老式的传递引用。
不要忘记移动列表，如果没有复制省略就可以做到。
^ 那。从 C++11 开始，即使没有 RVO，列表也会被移动构造。列表的移动基本上只是传输两个指针（头和尾），也许还有一些元数据（大小）。
和往常一样，始终首先以简单直接的方式进行操作。如果以任何方式存在性能问题，那么您测量、基准测试和分析（优化的构建）以找到前两个或三个瓶颈并修复这些瓶颈，并提供大量关于它的文档（例如为什么要这样做） )。

标签： c++ list std-pair rvo nrvo

【解决方案1】：

如果您至少针对 C++11 进行编译，则实际上只有两种可能的结果：

如果没有 RVO，返回的临时值将用于移动构造分配返回值的对象。这基本上只是在移动几个指针，无论列表中有多少项，都将花费完全相同的时间（可以忽略不计）。
使用 RVO，可以省略移动构造。

两种结果都非常快，不会涉及复制列表结构。

【讨论】：