从函数返回 STL 对象而不触发移动答案

【问题标题】：Return STL objects from function without triggering move从函数返回 STL 对象而不触发移动
【发布时间】：2015-07-31 19:52:27
【问题描述】：

假设有一个函数返回任何本地对象，它实现了移动语义，例如任何 STL 容器，例如 std::vector、std::string 等。例如：

std::vector<int> return_vector(void)
{
    std::vector<int> tmp {1,2,3,4,5};
    return tmp;
}

默认情况下，tmp 将被视为右值，tmp 将被移动（或将进行返回值优化）。

问题是如何手动覆盖和避免C++11的默认行为并执行复制构造函数而不是移到这里？一种解决方案可能是为 std::vector 实现一个包装类，禁用移动语义，但这似乎不是一个好的选择。

这种愿望的一个原因可能是调用者在另一个程序集中，如果运行时库是静态链接的，那么会有两个堆。由于跨 DLL 边界分配/删除内存，移动将导致内存断言。

【问题讨论】：

stackoverflow.com/questions/17473753/…
尝试通过跨 dll 边界的接口使用标准库类是危险的，期间，无论您是移动还是复制这样做。
如果您在return_vector 中复制，那么该副本仍然会从最初分配tmp 的存储空间的同一堆中分配，因此您不会在那里保存任何内容。（跨 DLL 的 C++ 要求痛苦）
另见：stackoverflow.com/questions/22797418/…

标签： c++ c++11 stl move move-semantics

【解决方案1】：

问题是如何避免C++11的默认行为并执行复制构造函数而不是移到这里？

这不是默认行为。在这种情况下，默认行为是省略副本。此举只会在实施未实施 NRVO 的不太可能的情况下发生。

【讨论】：

【解决方案2】：

简短的回答是，你不能让return f; 不动。当你在 C++ 中返回时，省略是默认的，如果不是，它被移动，如果不是，它被复制。如果您使用重要的语句——甚至是true?v:v 或static_cast<whatever const&>(v)——它将阻止自动移动并强制复制。但这对你没有帮助。

避免移动对你没有帮助。返回对象仍然在函数内创建，并由调用代码处理。

现在，并非一切都丢失了。您可以通过使用头文件（存在于客户端代码中）进行分配和 DLL 安全接口（到实现）来避免这种情况。

这里我设计了一个sink类型，分批吸入T类型的数据。然后它用 pvoid 调用一些函数指针并完成。

template<class T>
struct sink {
  void* s;
  void(*)(void*, T const*, T const*) f;
  void operator()(T const& t)const{ f(s, &t, (&t)+1); }
  void operator()(std::initializer_list<T> il) {
    f(s, il.begin(), il.end());
  }
};
template<class T, class A>>
sink<T> vector_sink( std::vector<T, A>& out ) {
  return {&out, +[](void* s, T const* b, T const* e){
    auto* pout = static_cast<std::vector<T,A>*>(s);
    pout->insert( pout->end(), b, e );
  }};
}

现在，从 DLL 导出：

void make_data(sink<int> s) {
  s({1,2,3,4,5});
}

在头文件中，暴露：

void make_data(sink<int> s);
std::vector<int> return_vector() {
  std::vector<int> r;
  make_data( vector_sink(r) );
}

现在vector 完全存在于DLL 的客户端代码中。只有一个标准布局类（由 2 个指针组成）穿过 DLL 屏障。

更高级的sink 可以通过添加一个新函数（用于移动数据）来区分右值和左值。但是，如果这是为了桥接 DLL 边界，这似乎是不明智的。

这处理“返回”一个向量。要输入一个向量（不附加），我建议编写 array_view<int> 来包装两个 int*s：同样，标准布局可以非常安全地跨越 DLL 边界。

【讨论】：

【解决方案3】：

执行一个 static_cast 来引用就可以了（示例使用可移动类C，可以是向量）

转换为左值引用禁用移动和 NRVO

C f() {
    C c;
    return static_cast<C&>(c);
}

转换为右值引用仅禁用 NRVO

C f() {
    C c;
    return static_cast<C&&>(c);
}

【讨论】：