移动构造函数与复制省略。哪一个被调用？

Question

我这里有两段代码给你看。它们是两个类，每个都提供一个移动构造函数和一个 return 临时函数。

在第一种情况下，函数 returning 临时调用 Move Constructor
在第二种情况下，return临时函数只是告诉编译器执行复制省略

我很困惑：在这两种情况下，我都定义了一个移动构造函数和一个临时的随机成员函数 return。但是行为发生了变化，我的问题是 为什么 .

请注意，在以下示例中，运算符<< 被重载以打印列表（在第一种情况下）和双精度数据成员（在第二种情况下）。

移动构造函数被调用

template<typename T>
class GList
{
public:
    GList() : il{ nullptr } {}

    GList(const T& val) : il{ new Link<T>{ val,nullptr } }  {}

    GList(const GList<T>& copy) {}

    GList(GList<T>&& move)
    {
        std::cout << "[List] Move constructor called" << std::endl;

        // ... code ...
    }

    // HERE IS THE FUNCTION WHICH RETURNS A TEMPORARY!
    GList<T> Reverse()
    {
        GList<T> result;

        if (result.il == nullptr)
            return *this;

        ...
        ...
        ...

        return result;
    }
};

int main()
{

   GList<int> mylist(1);

   mylist.push_head(0);

   cout << mylist.Reverse();

   return 0;
}

输出为：

[List] Move constructor called

0

1

已执行复制省略

class Notemplate
{
   double d;
public:
   Notemplate(double val)
   {
      d = val;
   }

   Notemplate(Notemplate&& move)
   {
       cout << "Move Constructor" << endl;
   }

   Notemplate(const Notemplate& copy)
   {
       cout << "Copy" << endl;
   }

   Notemplate Redouble()
   {
       Notemplate example{ d*2 };
       return example;
   }
};

int main()
{
   Notemplate my{3.14};

   cout << my.Redouble();

   return 0;
}

输出为：

6.28

我期待在第二个示例中调用移动构造函数。毕竟，函数的逻辑是相同的：return 一个临时的。

有人能解释一下为什么没有发生吗？

如何处理复制省略？

我希望我的代码是最可移植的，我如何确定编译器进行了这些类型的优化？

Answer 1

复制省略是当今每个现代编译器都提供的优化。

在 C++ 中 returning 巨大的 class 对象时，此技术适用... 但并非在所有情况下！

在第一个示例中，编译器执行移动构造函数，因为我们在函数中有多个 return 语句。

Answer 2

在 another SO answer 的评论中，OP 澄清了他在这里的问题：

I heard that copy elision CAN occur even when there are more than 1 return statements. I'd like to know when a copy elision is forbidden

所以我试图在这里解决这个问题：

省略 copy/move 操作（在 C++ 标准中称为 复制省略）在以下情况下是允许的：

在具有 class return 类型的函数中的 return 语句中，当 表达式 是具有自动存储持续时间的非易失性对象的名称（函数参数或由处理程序的 exception-declaration 引入的变量除外）具有相同类型（忽略 cv-qualification）作为函数return类型，copy/move操作可以通过构造自动对象直接进入函数的return值来省略copy/move操作。
在 throw-expression 中，当操作数是非易失性自动对象的名称时（函数或 catch 子句参数除外）其范围不超出最内层封闭 try-block（如果有）的末尾，则可以省略从操作数到异常对象的 copy/move 操作将自动对象直接构造成异常对象。
当未绑定到引用的临时 class 对象将 copied/moved 到具有相同类型的 class 对象（忽略 cv- qualification), copy/move 操作可以通过直接构造临时对象到被省略的 copy/move.
当异常处理器的exception-declaration声明了一个与异常对象相同类型（除了cv-qualification）的对象时，副本如果程序的含义除了执行由异常声明。异常对象不能移动，因为它始终是左值。

在所有其他情况下禁止复制省略。

函数中return语句的数量与复制省略的合法性没有任何关系。然而，编译器被允许不执行复制省略，即使它是合法的，出于任何原因，包括 return 语句的数量。

C++17 更新

现在有一些地方强制复制省略。如果纯右值可以直接绑定到按值函数参数，或按值 return 类型，或绑定到命名局部变量，则复制省略在 C++17 中是强制性的。这意味着编译器甚至不必费心检查复制或移动构造函数。合法的 C++17：

struct X
{
    X() = default;
    X(const X&) = delete;
    X& operator=(const X&) = delete;
};

X
foo(X)
{
    return X{};
}

int
main()
{
    X x = foo(X{});
}

移动构造函数与复制省略。哪一个被调用？

Move Constructor vs Copy Elision. Which one gets called?

c++

move-constructor

move-semantics

copy-elision