Return局部栈变量成员值优化

Question

我有一段通用代码，当实例化时，归结为：

struct A{...};

A f1(){
    A ret;
    std::pair<A&, int> p(ret, 1);
    p = g(); // g returns a pair<A, int>, but I am not interested in g
    return ret; // RVO :)
};

据我了解，这将适用于 RVO。

问题是，这个其他代码 return 具有 RVO 的 A 类型的对象吗？

A f2(){
    std::pair<A, int> p;
    p = g();
    return p.first; // RVO ?
};

我知道由于 return 对象被隐藏，它不会执行 RVO，或者编译器可能无法选择 "optimization"。但我没有看到为什么它不可能的根本原因，换句话说，我认为为了一致性，它应该做 RVO（我想要）。

之所以问，是因为我觉得 f2 比 f1 更优雅。

最后一个版本应该做RVO吗？如果是这样，它是否依赖于编译器？

我对 gcc 8.1 的粗略测试表明 RVO 在下面的 f2 和 f3 中不起作用：

struct A{
    double something;
    A() = default;
    A(A const& other) : something(other.something){std::cerr << "cc" << '\n';}
    A(A&& other) : something(other.something){std::cerr << "mc" << '\n';}
};

A f1(){
    A ret;
    std::pair<A&, int> p(ret, 1);
    p.first.something = 5.;
    return ret; // RVO :)
};

A f2(){
    std::pair<A, int> p;//(ret, 1);
    p.first.something = 5.;
    return p.first; // no RVO :(
};

A f3(){
    std::pair<A, int> p;//(ret, 1);
    p.first.something = 5.;
    return std::move(p).first; // no RVO :(
};


int main(){
    A a1 = f1(); // prints nothing, RVO
    A a2 = f2(); // prints "cc"; no RVO! Why?
    A a3 = f3(); // prints "mc" (no much gain in this case); still no RVO!
}

Answer 1

要使 RVO 工作，return 值需要在调用者希望找到它的存储中实例化。也许这是一个名称由调用约定指定的寄存器，或者它可能在堆栈上。

std::pair<A, int> 本质上是：

struct foo {
    A first;
    int second;
};

现在，如果 return 值需要与 sizeof(A) 存储在特定位置，但该对的大小较大，则不可能将其存储在那里。 RVO 仍然可以工作的唯一方法是如果被调用者知道 return 值后面的 sizeof(int) 字节在函数执行时被允许被破坏。但是在这种情况下，该语言可能不需要 RVO，因为它可能无法在每个调用约定中实现。

Return局部栈变量成员值优化

Return value optimization of a member of a local stack variable

c++

reference

member-variables

return-value-optimization