c++ - 在这种情况下，我的函数会应用 (N)RVO 吗？

Question

我有以下代码:(好吧，实际上它要复杂得多，但我简化了它以使其更容易理解。所以请忽略那些看似愚蠢的东西。我无法根据实际情况更改它们)

#include <string>

using std::string;

ReportManager g_report_generator;

struct ReportManager
{
    // I know, using c_str in this case is stupid. 
    // but just assume that it has to be this way
    string GenerateReport() { string report("test"); return report.c_str(); }
}

string DoIt(bool remove_all)
{
    if(g_report_generator.isEmpty())
        return string();

    string val = g_report_generator.GenerateReport();

    if(remove_all)
        g_report_generator.clear();

    return val;
}

void main()
{
    string s = DoIt(true);
}

我的函数会应用 (N)RVO 吗？ 我做了一些研究，看起来是这样，但我不太相信，我想要第二个意见(或更多)。

我使用的是 Visual Studio 2017。

Answer 1

为了解决您的问题，我重写了它。

#include <string>


struct string : std::string {
    using std::string::string;

    string(string&& s) {
        exit(-1);
    }
    string(string const&) {
        exit(-2);
    }

    string() {}
};

struct ReportManager
{
    // I know, using c_str in this case is stupid. 
    // but just assume that it has to be this way
    string GenerateReport()
    {
        string report("test");
        return report.c_str();
    }
    bool isEmpty() const { return true; }
    void clear() const {}
};

ReportManager g_report_generator;

string DoIt(bool remove_all)
{
    if(g_report_generator.isEmpty())
        return string();

    string val = g_report_generator.GenerateReport();

    if(remove_all)
        g_report_generator.clear();

    return val;
}

int main()
{
    string s = DoIt(true);
}

这种重写的诀窍是省略允许跳过复制/移动函数。所以每次我们实际复制一个对象时(即使是内联的)，我们都会插入一个 exit 子句；只有省略才能避免。

GenerateReport 没有 (N)RVO 或任何类型的省略，除非可能在 as-if 下。我怀疑编译器是否能够证明这一点，尤其是当字符串是非静态字符串并且大到需要堆存储时。

对于 DoIt，NRVO 和 RVO 都是可能的。省略在那里是合法的，即使有副作用。

MSVC fails --通知调用 ??0string@@QAE@$QAU0@@Z，这是我本地 string 类的移动构造函数。

当我强制运行可能的 RVO 案例时 by saying it is empty ，你会看到编译器在这里也无法进行 RVO 优化；反汇编中内联了一个 exit(-1)。

Clang设法 RVO return string(); 但不是 NRVO return val;。

到目前为止，最简单的修复是:

string DoIt(bool remove_all)
{
    if(g_report_generator.isEmpty())
        return string();

    return [&]{   
      string val = g_report_generator.GenerateReport();

      if(remove_all)
        g_report_generator.clear();

      return val;
    }();
}

它有双 RVO 和一个执行简单 NRVO 的 lambda。对您的代码和 C++98 编译器可以省略返回值的函数进行零结构更改(好吧，它们不支持 lambda，但您明白了)。