为什么在这里调用移动构造函数？

Question

这是一个 C++ 测验的代码示例：

#include <iostream>
struct X {
    X(const char *) { std::cout << 1; }
    X(const X &) { std::cout << 2; }
    X(X &&) { std::cout << 3; }
};

X f(X a) {
    return a;
}

X g(const char * b) {
    X c(b);
    return c;
}

int main() {
    f("hello");
    g("hello");
}

程序的输出是什么？

我是这样想的：

1. 调用f(X a)，构造函数隐式将const char*转换为X，所以输出为1
2. 由于我们没有对象来存储返回值，所以返回值被丢弃，没有输出
3. g(const char*) 被调用，X c(b) X(const char*) 输出为 1
4. 返回值再被丢弃一次 - 无输出

所以答案是 11。测验的答案是 131。我用 g++ 4.4.4-13 得到的答案是 121。

据说这段代码是用这个命令编译的：

g++ -std=c++11 -Wall -Wextra -O -pthread

中间的数字从何而来？为什么会是 3 或 2？

Answer 1

理论上，这可以打印131、13313、1313 和1331 中的任何一个。作为一个测验问题非常愚蠢。

• f("hello");:

  • “hello”通过转换构造函数转换为临时X，打印1。
  • 临时X用于初始化函数参数，调用移动构造函数，打印3。这可以省略。
  • x 用于初始化临时返回值，调用移动构造函数，打印3。它是一个函数参数，因此不允许省略，但返回是一个隐式移动。

• g("hello");

  • “hello”用于通过转换构造函数构造c，打印1。
  • c 用于初始化临时返回值，调用移动构造函数，打印3。这可以省略。

请记住，函数总是必须构造它们返回的东西，即使它只是被调用代码丢弃。

至于打印2，那是因为您使用的古老编译器没有实现implicit-move-when-returning-a-local-variable 规则。

Answer 2

Copy elision 适用于g 中的return 语句，也可能适用于其他地方。引用自 cppreference：

复制省略是唯一可以改变的优化形式 可观察到的副作用。因为有些编译器不执行 在允许的所有情况下复制省略（例如，在调试中 模式），依赖于复制/移动副作用的程序 构造函数和析构函数不可移植。

因此，对于您的示例代码，无法跨不同实现可靠地预测输出。