缺少构造函数调用

Question

我很困惑为什么我的程序会以意想不到的方式运行。然后我写了这个简化版，发现有构造函数调用"missing".

template <class T>
class A
{
public:

    A () {std::cout << "default" << "\n";}  // default ctor

    A (const A& src)                        // copy ctor
    {
        std::cout << "copy" << "\n";
    }

    friend A<T> operator<<(A& a, unsigned i)
    {
        std::cout << "x1" << "\n";
        A tmp;
        std::cout << "x2" << "\n";
        return tmp;
    }
};


int main()
{
    A<int> a1;
    A<int> a2(a1 << 2);
}

输出

default
x1
default
x2

我所期望的是

default
x1
default
x2
copy

因为 a1 << 2 返回的右值将被传递到复制构造函数的 const A& 参数中。但事实并非如此。如果不是那样，至少我会期待

default
x1
default
x2
default

因为我认为需要调用 a2 的构造函数。

这是怎么回事？

Answer 1

这是因为复制省略。更具体地说，Named Return Value O优化，或 NRVO。

NRVO 发生在具有自动存储持续时间的局部（对于函数）变量从函数返回值时，该值被分配给变量：

friend A<T> operator<<(A& a, unsigned i)
{
    //...
    A tmp; //automatic storage variable 
    //...
    return tmp; //returned by value
}

A<int> a2(a1 << 2); //Assigned to a2

允许编译器将 tmp 的副本省略到 a2。这基本上意味着当函数结束时，tmp 的内存未被释放！ 然后，它只是将 a2 分配给该内存位置，这基本上导致tmp 个 "copy"。

即使 copy/move 构造函数和析构函数也有副作用，比如输出一些值，就会发生这种情况。但是请注意，这是实现定义的，某些编译器也可能输出第二种 and/or 第三种情况。

对于其他形式的复制省略，请参阅those answers。

缺少构造函数调用

Missing constructor call

c++

constructor

copy-constructor