为什么不调用复制构造函数

Question

这是一个简单的类头文件和一个主程序.在主程序中,我认为复制构造函数在三种情况下被调用:初始化(显式复制),函数参数的值传递,以及函数的值返回.然而,似乎它没有被其中一个调用,我认为评论中编号为(3)或(4).它被称为哪个数字(1) - (4)？谢谢.

XH:

#include <iostream>

class X
{
public:
    X() {std::cout << "default constructor \n";}
    X(const X& x) { std::cout << "copy constructor \n";}
};

主要:

#include "X.h"

X returnX(X b)  // (1) pass by value - call copy constructor?
{
    X c = b;  // (2) explicit copy - call copy constructor?
    return b;  // (3) return by value - call copy constructor?
}

int main()
{
    X a; // calls default constructor

    std::cout << "calling returnX \n\n";
    X d = returnX(a);  // (4) explicit copy - call copy constructor?
    std::cout << "back in main \n";
}

输出:

default constructor
calling returnX

copy constructor
copy constructor
copy constructor 
back in main

Answer 1

由于复制经常在C++中发生,并且因为它可能很昂贵,所以允许编译器忽略某些复制(和移动)结构.即使被删除的构造函数和/或析构函数具有类似程序输出的副作用,也允许使用此复制省略(也就是说,它不是真正的优化,因为有和没有复制省略的行为是不同的).

根据12.8 [class.copy]第31段,有四个可以应用复制省略的基本位置:

1. 在return直接返回与函数的返回类型具有相同类型的局部变量的语句中.
2. 在throw语句中,try当抛出对象时,可以省略最内层块中的自动变量的副本.
3. 当临时对象没有绑定到引用复制时,可以省略它.
4. 当一个catch子句按值捕获对象并且与throw语句中的对象具有相同的类型时,可以省略该副本.

确切的规则稍微复杂一点,但我认为这是它的要点.鉴于复制省略的规则相当严格,很容易抑制复制省略:最简单的方法是使用一个identity()函数:

template <typename T>
T const& identity(T const& object) {
    return object;
}
...
X d = identity(returnX(a));

(这个版本也禁止移动构造;使用a推导类型T&&并适当地返回它应该使移动构造成为可能,但我不太确定返回类型和返回语句应该是什么).

Answer 2

4号是复制临时的.它是复制省的候选人.也就是说,在某些条件下,允许编译器消除对复制构造函数的调用,即使复制构造函数有副作用.