实现与声明分离的库能否受益于 RVO/NRVO？

Question

正如标题所示，我正在编写一个带有 class 模板和多个 non-template 运算符重载的静态库。 class 模板在 a.h 中定义，函数在 a.cc 中定义。

所以我决定继续问 RVO/NRVO 是否可以使库的用户代码受益？

编辑：很抱歉，这是我刚刚问的另一个问题，不应该放在这个问题中。为了让前辈更清楚，我实际上是在尝试封装uint8_t等类型，并打算自己写一些大整数类型。

Answer 1

当函数 return 是纯右值时，这意味着（C++17 之前）return 值是一个临时对象。所以，这个临时对象发生了两件事：

根据标准，如果您执行 return Type(...);，将计算 return 表达式，生成一个临时文件，该临时文件用于复制初始化 return 值对象.

但是，标准规定如果 Type 与 return 纯右值对象的类型相同，则不必进行此复制初始化。在这种情况下，编译器将直接将临时的初始化应用到 return 值对象。

按照标准，如果您执行 Type var = some_func(...)，并且 some_func return 是一个值，那么将使用由 some_func 编辑的临时 return复制初始化 var.

但是，标准规定如果 Type 是 some_func return 的值类型，则不必进行复制初始化。这样，some_func初始化的return值对象就是var本身。不是一些初始化 var 的临时对象； some_func 直接初始化 var。

这两个过程完全相互独立。

return值初始化的省略是基于函数的实现。该实现 不关心 调用者在做什么。它只是直接初始化 return 值对象，而不是从 return 表达式进行复制。

从函数的 return 值中省略变量的初始化 不关心 函数的实现。它完全基于以下事实：函数 return 是一个纯右值，并且该纯右值的类型与它所初始化的对象的类型相同。它只需要查看函数的声明即可完成其省略操作的部分。

当这两种情况都发生时，您就可以完全省略从函数内部到最终目的地的所有副本。但两者都不需要对方存在。

因此，请考虑以下几点：

Type foo()
{
  Type t;
  return t;
}

T t2 = foo();

按照标准，这是两次复制初始化。首先，foo 的 return 值通过从 t 移动来初始化。其次，t2 是通过从 foo 的 return 值移动来初始化的。

如果编译器可以省略这两个，那么你得到 0 步。如果编译器可以省略 t2 的初始化但不对 t 执行 NRVO，那么您将得到 1 次移动。如果两者都做不到，那么您将得到 2 步（并且您应该立即停止使用该编译器；））。

如果您想了解更多实现细节，那么它必须与函数调用约定和 ABI 有关。

函数参数和 return 值的存储由调用者分配。因此，调用者看到该函数将 return 一个纯右值，因此它分配足够的适当对齐的存储空间来存储该值，然后使用指向该存储空间的指针调用该函数。该函数的实现将在初始化 return 值时使用该存储。

省略，在函数实现方面，只是直接在 return 值内存中构造对象。 Elision，在使用 return 值的函数一侧，只是简单地传入将要使用的对象的存储空间。上面的 t2 示例将通过将 t2 的存储作为 foo.

的 return 值存储传递来执行省略

foo 的编译器不需要知道或关心 return 值存储是命名值还是临时值。它所知道的是，它已被赋予存储空间，return 值将在其中构造。

foo 的调用者的编译器只需要函数签名，因为它告诉它执行这种省略所需知道的一切。

Can libraries with implementation seperated from decalration benefit from RVO/NRVO?