意外的复制构造函数

Question

在下面的示例中，我希望只有一个复制构造，因为我认为中间副本会 copy elided。唯一需要的（我想？）副本将在 B 的构造函数中初始化成员变量 a.

#include <iostream>

struct A
{
    A() = default;
    A(A const&) { std::cout << "copying \n"; }
};

struct B
{
    B(A _a) : a(_a) {}
    A a;    
};

struct C : B
{
    C(A _a) : B(_a) {}
};

int main()
{
    A a{};
    C c(a);
}

当我 execute this code（使用 -O3）时，我看到以下输出

copying 
copying 
copying

为什么不删除这些中间副本？

Answer 1

您正在按值将 a 对象传递给 C 构造函数。然后按值传递给 B 构造函数。

Answer 2

以下是允许复制省略的情况 (class.copy/31):

in a return in a function with a class return type, when the expression is a name 具有相同 cv- 的非易失性自动对象（函数或 catch 子句参数除外）非限定类型作为函数 return 类型， copy/move 操作可以通过构造省略自动对象直接进入函数的return值
在 throw 表达式中，当操作数是非易失性自动对象的名称时（除了一个函数或 catch 子句参数），其范围不超出最内层的末尾包含 try 块（如果有的话），从操作数到异常的 copy/move 操作 object(15.1)可以省略，直接构造自动对象到异常对象中
当未绑定到引用 (12.2) 的临时 class 对象将 copied/moved 对于具有相同 cv-unqualified 类型的 class 对象，可以省略 copy/move 操作将临时对象直接构造成省略的copy/move
当异常处理程序的异常声明（条款 15）声明相同类型的对象时（cv-qualiﬁcation除外）作为异常对象（15.1），copy/move操作可以省略

None 对于您的示例而言是正确的（我们不在 return 语句、抛出表达式或异常声明中。并且您的示例中根本没有临时对象。），因此每次您期望发生时都会发生复制。

请注意，在上述情况下允许复制省略，但不是强制性的。因此，即使在这些情况下，编译器也被允许发出副本（对于 C++11 来说是这样。在 C++17 中，在某些情况下，复制省略是强制性的。但是，none 你的示例案例也允许在 C++17 中省略。）

Answer 3

扩展另一个答案下的讨论，这里的副本有副作用（打印到控制台），因此不符合副本优化的条件。

但是，根据有关复制省略的 cppreference 文章，无论副作用如何，都允许复制省略。这里是不允许的，因为你一直都有左值。 None 您希望删除的副本是右值或纯右值。要使它们成为右值，您需要使用 std::move 进行转换或将它们构造为无名临时对象作为构造函数调用的一部分。

同样，cppreference 文章解释得更好。

意外的复制构造函数

Unexpected copy constructor

c++

c++11

copy-elision