c ++ 11返回值优化还是移动？

Question

我不明白何时应该使用std::move,何时应该让编译器优化...例如:

using SerialBuffer = vector< unsigned char >;

// let compiler optimize it
SerialBuffer read( size_t size ) const
{
    SerialBuffer buffer( size );
    read( begin( buffer ), end( buffer ) );
    // Return Value Optimization
    return buffer;
}

// explicit move
SerialBuffer read( size_t size ) const
{
    SerialBuffer buffer( size );
    read( begin( buffer ), end( buffer ) );
    return move( buffer );
}

我应该使用哪个？

Answer 1

所有返回值已经moved或已优化,因此无需使用返回值显式移动.

允许编译器自动移动返回值(以优化副本),甚至优化移动!

n3337标准草案(C++ 11)第12.8节:

当满足某些条件时,允许实现省略类对象的复制/移动构造,即使该对象的复制/移动构造函数和/或析构函数具有副作用.在这种情况下,实现将省略的复制/移动操作的源和目标视为仅仅两种不同的引用同一对象的方式,并且该对象的销毁发生在两个对象的后期时间.在没有优化的情况下销毁.在下列情况下允许复制/移动操作(称为复制省略)的这种省略(可以组合以消除多个副本):

[...]

示例:

class Thing {
public:
Thing();
   ~Thing();
   Thing(const Thing&);
};

Thing f() {
   Thing t;
   return t;
}

Thing t2 = f();

这里可以组合elision的标准来消除对类的复制构造函数的两次调用Thing:将本地自动对象复制t到临时对象中以获取函数的返回值f() 以及将该临时对象复制到对象中t2.实际上,t 可以将本地对象的构造视为直接初始化全局对象t2,并且该对象的销毁将在程序退出时发生.添加移动构造函数Thing具有相同的效果,但它是从临时对象移动构造到t2省略的.- 结束例子 ]

当满足或将满足复制操作的省略标准时,除了源对象是函数参数这一事实,并且要复制的对象由左值指定,重载决策选择复制的构造函数是首先执行,好像对象是由右值指定的.如果重载决策失败,或者所选构造函数的第一个参数的类型不是对象类型的rvalue引用(可能是cv-qualified),则再次执行重载决策,将对象视为左值.

Answer 2

仅使用第一种方法:

Foo f()
{
  Foo result;
  mangle(result);
  return result;
}

这已经允许使用移动构造函数中,如果有一个可用.实际上,return当允许复制省略时,局部变量可以精确地绑定到语句中的右值引用.

您的第二个版本主动禁止复制省略.第一个版本普遍更好.

Answer 3

这很简单.

return buffer;

如果你这样做,那么NRVO将会发生,或者不会发生.如果没有发生,那么buffer将被移除.

return std::move( buffer );

如果你这样做,那么NVRO 将不会发生,buffer并将被移除.

因此,std::move在这里使用并没有什么好处,而且还有很多损失.

这条规则有一个例外:

Buffer read(Buffer&& buffer) {
    //...
    return std::move( buffer );
}

如果buffer是右值参考,那么您应该使用std::move.这是因为引用不符合NRVO的条件,因此如果没有std::move它将导致左值的副本.

这只是规则"始终是movervalue引用和forward通用引用" 的实例,它优先于规则"永远move不是返回值".

Answer 4

如果要返回局部变量,请不要使用move().这将允许编译器使用NRVO,如果失败,编译器仍将被允许执行移动(局部变量在return语句中变为R值).move()在该上下文中使用将简单地禁止NRVO并强制编译器使用移动(或者如果移动不可用则复制).如果您返回的是局部变量以外的其他内容,则无论如何NRVO都不是一个选项,您应该使用move()if(并且仅当)您想要盗取该对象.