Question

当函数按值返回对象时，它将调用复制构造函数来创建临时（除非应用了RVO）。然后该临时用户将在使用后销毁，例如

MyClass function_return_by_value(MyClass par)
{
    return par;
}
MyClass b;
MyClass a = function_return_by_value(b);  // (1)

但是，如果根本不使用，为什么我们需要创建这样一个临时的？例如，为什么以下代码不被优化＆＃34;由编译器跳过临时创建并销毁？

MyClass b;
function_return_by_value(b);  // (2)

在（1）中，返回值被分配给另一个变量，并且可能适用RVO。但是在（2）中，没有什么可以获得返回值，为什么没有优化发生？我已经尝试过gcc 4.8.4和vc ++ 2015，在两个编译器中，MyClass的复制构造函数被调用两次（2）。为什么编译器制造商都决定暂时销毁它，即使暂时不使用它？为什么他们不能避免这种情况？

Answer 1

当RVO将其删除时，编译器可以删除副本的副作用（这本身就很有争议），但是对象的整个存在不能简单地通过优化编译器从程序中删除，如构建和/或销毁它会产生副作用。

这将允许以下程序输出任何内容，这显然是错误的：

#include <iostream>

struct A
{
   A() { std::cout << "Booyah\n"; }
};

int main()
{
   A a;
}

Answer 2

我尝试过gcc 4.8.4和vc ++ 2015，在两个编译器中，（2）两次调用MyClass的复制构造函数。

因为它应该如何运作！

真的，对于你想要优化它的情况，C ++中有参考机制;在你的情况下，不能被优化掉，因为“我检查”意味着你依靠构造函数的副作用来向你显示它被调用;如何编译器知道你在功能上不需要那种副作用？

Answer 3

您抱怨的副本不是从函数返回值到分配给它的变量的副本。它是创建返回值，因为您将它命令为函数参数的副本。请考虑以下代码：

#include <iostream>

class Krowa
{
public:
        Krowa() {std::cout << "Default krowa\n";}
        Krowa(Krowa const &) {std::cout << "Copied Krowa\n";}
};

Krowa fun1(Krowa const & krowa)
{
        return krowa;
}

Krowa fun2()
{
        return Krowa{};
}

int main()
{
        fun1(Krowa{});
        fun2();
        return 0;
}

输出

默认krowa
  复制的Krowa
  默认krowa

fun1返回值是参数的副本，因此调用了复制构造函数。 fun2返回值是默认的构造对象，因此调用默认的construcotr。

Answer 4

构造对象的函数，以及不是两个不同函数的函数。当编译器编译一个函数时，它不知道如何调用该函数。怎么知道它应该编译哪个版本？一个构建的或一个不构建的

现在，让我们假设编译器确实知道在同一个翻译单元中，从不使用返回值。可以想象，编译器然后可以优化函数以永远不构造对象。但是，如果稍后在另一个编译单元中调用该函数并使用结果，该怎么办？该功能的优化版本不起作用，因为它不会返回任何内容！

好吧，如果编译器总是编译返回值的所有函数的两个版本，并且在使用返回值时选择一个，而在不使用时选择其他函数。好吧，编译器仍然不允许这样做，因为对象的构造函数和析构函数可能有副作用，并且那些不能简单地消失（复制省略允许这样做，但它是特殊情况）并且不适用于此。）

好的，我们假设在编译函数时，对象的构造函数和析构函数是可见的。然后，如果编译器可以证明没有副作用，那么它理论上可以应用上面讨论的优化。鉴于对此优化的严格要求（可见c＆tor; d没有副作用）和不利影响（所有值返回函数的两个版本会增加编译时间并可能增加二进制大小），我怀疑这种类型的优化是否被认真考虑过。

但是，您可以手动执行此优化。简单地分离构造和返回对象的函数部分，以及具有副作用的函数部分：

void function_that_has_side_effects(const MyClass& par):

MyClass function_return_by_value(MyClass par)
{
    function_that_has_side_effects(par);
    return par;
}

现在，如果您想要副作用，但不需要返回值，只需拨打function_that_has_side_effects即可。

MyClass b;
function_that_has_side_effects(b);  // (2)

为什么复制构造函数总是在按值返回时调用

4 个答案: