Question

我正在阅读Bjarne Stroustrup的 C ++编程语言（第4版）和p。 516他说：

编译器如何知道何时可以使用移动操作而不是复制操作？在某些情况下，例如对于返回值，语言规则说它可以（因为下一个动作被定义为销毁元素）

也在p上。 517他说：

[对象]具有移动构造函数，因此“按值返回”为简单，有效以及“自然”

如果return总是使用移动操作，那么为什么下面的操作不起作用？

#include <vector>
#include <assert.h>

using namespace std;

vector<int> ident(vector<int>& v) {
    return v;
};

int main() {
    vector<int> a {};
    const vector<int>& b = ident(a);
    a.push_back(1);
    assert(a.size() == b.size());
}

a和b是否要指向相同的对象？

Answer 1

vector<int> foo() {
    return ...;
};

该函数按值返回。因此，返回的对象是一个新创建的对象。无论对象是如何创建的，都是如此：通过复制构造，移动构造，默认构造或任何类型的构造。

复制/移动构造问题主要是效率问题。如果之后使用创建对象，则只能复制它。但是，如果您知道以后不再使用创建的对象（例如prvalue或简单的return语句中的对象的情况），则可以从中移动，因为通常从 steals 对象移出。无论如何，如上所述，都会创建一个新对象。

Answer 2

引用http://eel.is/c++draft/class.copy.elision：

在以下复制初始化上下文中，可能会使用移动操作代替复制操作：

（3.1）如果return语句中的表达式（[stmt.return]）是（可能带有括号）标识对象的id表达式在最内层的封闭函数或lambda表达式的主体或参数声明子句中声明的自动存储期限
（3.2）如果throw-expression的操作数是非易失性自动对象（函数或catch子句参数除外）的名称，其范围不会扩展到最里面的try-block的末尾（如果有），
     首先执行
重载分辨率以选择副本的构造函数，就好像该对象由右值指定一样。

因此，如果您返回一个自动（本地）变量：

vector<int> ident() {
  vector<int> v;
  return v;
};

然后，v将在return语句中作为 rvalue 对待，因此，返回的值将被初始化为move构造函数。

但是，由于v中的ident不是自动变量，因此代码中不满足这些条件。因此，它在return语句中被视为左值，并且返回值由复制构造函数从函数参数引用的向量中初始化。

这些规则很自然。想象一下，允许编译器从return语句的所有左值中移出。幸运的是，他们只有在知道该左值将被销毁的情况下，左值将适用于return语句上下文中由值传递的自动变量和参数。

Answer 3

当函数按值返回时，它将始终创建一个新对象。您的代码中的两个向量是不同的，原因大致相同，原因是以下代码会产生两个向量：

std::vector<int> v1; // create a vector
std::vector<int>& vr = v1; // create a reference to that vector, not a new vector
std::vector<int> v2 = vr; // create and copy-initialize a new vector from a reference,
// calling the copy constructor

在创建v2时，这里的两个向量在逻辑上是等效的，这是真的，这意味着复制后它们的大小和内容是相等的。但是它们是不同的向量，此后更改为一个向量将不会更改另一个向量。您也可以从变量类型中读取此信息。 v1是vector，不是对vector的引用或指针，因此它是唯一的对象。 v2也是如此。

还请注意，编译器始终会移动构造返回值。返回值优化（RVO）是一项规则，该规则允许在调用者接收的地方就地构建返回的对象，而无需移动或完全复制

在C ++中，在返回时使用移动操作是什么意思？

3 个答案: