Question

A C++Next blog post说

A compute(…)
{
    A v;
    …
    return v;
}

如果A具有可访问的副本或移动构造函数，则编译器可以选择忽略该副本。否则，如果A有移动构造函数，则移动v。否则，如果A具有复制构造函数，则会复制v。否则，将发出编译时错误。

我认为我应该总是在没有std::move的情况下返回值因为编译器能够找出用户的最佳选择。但另一个例子来自博客文章

Matrix operator+(Matrix&& temp, Matrix&& y)
  { temp += y; return std::move(temp); }

此处std::move是必需的，因为必须将y视为函数内的左值。

啊，在研究这篇博文之后，我的脑袋几乎爆炸了。我尽力理解推理，但学的越多，我就越困惑。为什么我们应该在std::move的帮助下返回值？

Answer 1

所以，假设你有：

A compute()
{
  A v;
  …
  return v;
}

你正在做：

A a = compute();

此表达式涉及两种传输（复制或移动）。首先，必须将函数中由v表示的对象转移到函数的结果，即compute()表达式捐赠的值。让我们调用Transfer 1.然后，转移此临时对象以创建由a表示的对象 - 转移2。

在许多情况下，编译器可以省略转移1和转移2 - 对象v直接在a的位置构建，不需要转移。在此示例中，编译器必须使用传输1的命名返回值优化，因为返回的对象已命名。但是，如果我们禁用复制/移动省略，则每次传输都需要调用A的复制构造函数或其移动构造函数。在大多数现代编译器中，编译器将看到v即将被销毁，它将首先将其移动到返回值中。然后，此临时返回值将移至a。如果A没有移动构造函数，则会为两次传输复制它。

现在让我们来看看：

A compute(A&& v)
{
  return v;
}

我们返回的值来自传递给函数的引用。编译器并不只是假设v是临时的，并且可以从它移动¹。在这种情况下，转移1将是一个副本。然后转移2将是一个移动 - 这是可以的，因为返回的值仍然是临时的（我们没有返回引用）。但是既然我们知道我们已经采取了一个我们可以移动的对象，因为我们的参数是一个右值引用，我们可以明确告诉编译器将v视为临时与std::move：

A compute(A&& v)
{
  return std::move(v);
}

现在转移1和转移2都将移动。

¹编译器没有自动将v（定义为A&&）视为右值的原因之一是安全性。弄清楚它并不是太愚蠢。一旦对象具有名称，就可以在整个代码中多次引用它。考虑：

A compute(A&& a)
{
  doSomething(a);
  doSomethingElse(a);
}

如果a被自动视为左值，则doSomething可以自由地删除其内容，这意味着传递给a的{{1}}可能无效。即使doSomethingElse按值获取其参数，该对象也会从下一行中移出，因此无效。为了避免这个问题，命名的右值引用是左值。这意味着，当doSomething被调用时，doSomething最坏的情况将被复制，如果不是仅仅通过左值引用 - 它仍将在下一行中有效。

由a的作者来说，＆＃34;好吧，现在我允许移动这个值，因为我肯定知道它是一个临时对象＆＃34; 。你这样说compute。例如，您可以为std::move(a)提供一份副本，然后允许doSomething从中移出：

doSomethingElse

Answer 2

功能结果的隐式移动仅适用于自动对象。右值参考参数不表示自动对象，因此在这种情况下您必须明确请求移动。

Answer 3

第一个利用NVRO甚至比移动更好。没有副本比廉价副本更好。

第二个不能利用NVRO。假设没有省略，return temp;将调用复制构造函数，return std::move(temp);将调用移动构造函数。现在，我相信其中任何一个都有同等的潜力被淘汰，所以你应该选择更便宜的，如果没有被淘汰，那就是使用std::move。

Answer 4

在C ++ 17和更高版本中

C ++ 17更改了值类别的定义，以使保证可以描述您所描述的复制省略类型（请参见：How does guaranteed copy elision work?）。因此，在这种情况下，如果您使用C ++ 17或更高版本编写代码，则绝对不要通过std::move()来返回。

我应该返回一个右值引用（通过std :: move'ing）吗？

4 个答案:

在C ++ 17和更高版本中