在 2016 年奥卢 ISO C++ 标准 session 上,一项名为 Guaranteed copy elision through simplified value categories 的提案被标准委员会投票为 C++17。
保证复制省略究竟是如何工作的?它是否涵盖了一些已经允许复制省略的情况,或者是否需要更改代码以保证复制省略?
最佳答案
在许多情况下允许发生复制省略。然而,即使它被允许,代码仍然必须能够像没有删除拷贝一样工作。也就是说,必须有一个可访问的复制和/或移动构造函数。
保证复制省略重新定义了许多 C++ 概念,因此可以省略复制/移动的某些情况实际上根本不会引发复制/移动。编译器不会删除拷贝;标准说这种复制永远不会发生。
考虑这个函数:
T Func() {return T();}
在非保证复制省略规则下,这将创建一个临时文件,然后从该临时文件移入函数的返回值。该移动操作可能会被省略,但
T
即使从未使用过,也必须具有可访问的移动构造函数。同样:
T t = Func();
这是
t
的拷贝初始化.这将复制初始化 t
返回值为 Func
.然而,T
仍然必须有一个移动构造函数,即使它不会被调用。保证复制省略 redefines the meaning of a prvalue expression .在 C++17 之前,纯右值是临时对象。在 C++17 中,纯右值表达式只是可以具体化临时对象的东西,但它还不是临时对象。
如果您使用纯右值来初始化纯右值类型的对象,则不会具体化临时对象。当您这样做时
return T();
,这通过纯右值初始化函数的返回值。由于该函数返回 T
, 没有临时创建;纯右值的初始化只是直接初始化返回值。需要理解的是,由于返回值是一个纯右值,所以它还不是一个对象。它只是一个对象的初始化器,就像
T()
是。当您这样做时
T t = Func();
,返回值的纯右值直接初始化对象t
;没有“创建临时和复制/移动”阶段。自 Func()
的返回值是一个等价于 T()
的纯右值, t
由 T()
直接初始化,就好像你已经做了 T t = T()
.如果以任何其他方式使用纯右值,则纯右值将具体化一个临时对象,该对象将在该表达式中使用(如果没有表达式,则将其丢弃)。所以如果你做了
const T &rt = Func();
,纯右值将实现一个临时的(使用 T()
作为初始化器),其引用将存储在 rt
中。 ,以及通常的临时生命周期延长的东西。保证省略允许您做的一件事是返回不可移动的对象。例如,
lock_guard
不能被复制或移动,所以你不能有一个按值返回它的函数。但是通过保证复制省略,您可以。保证省略也适用于直接初始化:
new T(FactoryFunction());
如
FactoryFunction
返回 T
按值,此表达式不会将返回值复制到分配的内存中。它将改为分配内存并将分配的内存直接用作函数调用的返回值内存。所以按值返回的工厂函数可以直接初始化堆分配的内存,甚至不知道它。当然,只要这些函数在内部遵循保证复制省略的规则。他们必须返回类型为
T
的纯右值.当然,这也有效:
new auto(FactoryFunction());
如果你不喜欢写类型名。
重要的是要认识到上述保证仅适用于纯右值。也就是说,您在返回命名变量时得不到任何保证:
T Func()
{
T t = ...;
...
return t;
}
在这种情况下,
t
仍然必须有一个可访问的复制/移动构造函数。是的,编译器可以选择优化复制/移动。但是编译器仍然必须验证可访问的复制/移动构造函数的存在。所以命名返回值优化(NRVO)没有任何变化。
关于c++ - 保证复制省略如何工作?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/38043319/