return-by vlaue 中的 C++ 复制构造函数激活

Question

我无法找到以下问题的具体答案：

考虑以下代码：

Obj f() {
    Obj o2;
    return o2;
}

int main() {
    Obj o1 = f();
    return 0;
}

在没有编译器优化的情况下，复制构造函数被激活了多少次？

如果没有移动构造函数，不是一次将o2复制到调用函数，另一次构造o1吗？

如果有move构造函数，不是一次将 o2 复制到调用函数，另一次构造 o1 （第二次是 move const）？

Answer 1

C++03 及之前

Obj被复制两次。一次通过return语句（构造返回值），一次o1通过复制返回值来初始化。

C++11 和 C++14

如果Obj有可用的移动构造函数，则会移动两次并复制零次。return即使返回的表达式是左值，该语句也必须使用移动。由于语言中的特殊规则，这种“移动优化”是强制性的；o2即使禁用优化，也不得复制。o1初始化时会发生第二次移动。

如果Obj没有移动构造函数或隐式删除的移动构造函数，则复制构造函数将使用两次。

如果Obj有显式删除的移动构造函数，则程序格式错误，因为 的初始化o1尝试使用已删除的移动构造函数。

C++17 及更高版本

如果Obj有可用的移动构造函数，则在return执行语句时将其移动一次。如上所述，编译器必须使用移动而不是复制。的构建o1既不涉及复制也不涉及移动。相反，initializereturn中的语句不涉及临时变量。这是因为“保证复制省略”：即使禁用优化，该语言也要求删除副本。这是因为是一个纯右值，除非有必要，否则不会具体化纯右值（即实例化为临时对象）。该标准创建的“法律虚构”实际上返回的是创建的“配方” ，而不是其本身。实际上，这可以与标准早期版本中实现（可选）返回值优化相同的方式实现：调用者将指针直接传递到，并且语句构造到该指针中。f()o1f()f()ObjObjo1freturnObj

如果 的移动构造函数Obj被隐式删除或不存在，则该语句将使用复制构造函数return，因此将出现一份复制和零次移动。

如果显式删除 的移动构造函数Obj，则程序的格式不正确，如 C++11/C++14 情况一样。

在所有情况下

上述情况下的复制/移动都可以优化掉。在涉及多个复制/移动操作的情况下，编译器可以优化其中任何一个或全部操作。