Question

请考虑以下类Buffer，其中包含一个std::vector对象：

#include <vector>
#include <cstddef>

class Buffer {
   std::vector<std::byte> buf_;
protected:
   Buffer(std::byte val): buf_(1024, val) {}
};

现在，考虑下面的功能make_zeroed_buffer()。类BufferBuilder是 local class ，它是从Buffer公开派生的。其目的是创建Buffer对象。

Buffer make_zeroed_buffer() {
   struct BufferBuilder: Buffer {
      BufferBuilder(): Buffer(std::byte{0}) {}
   };

   BufferBuilder buffer;

   // ...

   return buffer;
}

如果没有进行复制省略，是否保证上方的buffer对象会被移走？

我的推理如下：

buffer语句中的表达式return是 lvalue 。由于它是不再使用的本地对象，因此编译器将其转换为 rvalue 。
buffer对象的类型为BufferBuilder。 Buffer是BufferBuilder的公共基类，因此此BufferBuilder对象被隐式转换为Buffer对象。
此转换又暗含了对引用的隐式引用到对基准的引用转换（即，对BufferBuilder的引用到对Buffer的引用）。对BufferBuilder的引用是一个右值引用（请参阅1.），它变成对Buffer的右值引用。
对Buffer的右值引用与Buffer的move构造函数匹配，该构造函数用于构造Buffer按值返回的make_zeroed_buffer()对象。结果，通过从对象Buffer的{{1}}部分开始构造返回值。

Answer 1

RVO优化

如果没有复制省略[...]

实际上，不会出现复制省略（没有 if 的情况下）。

根据C ++标准class.copy.elision#1：

在以下情况下允许使用
[...]：

-在具有类返回类型的函数中的return语句中，当表达式是具有相同类型的非易失性自动对象（[...]）的名称时忽略cv限定）作为函数返回类型[...]

从技术上讲，当您返回派生的类并且进行切片操作时，将无法应用RVO。

从技术上讲，RVO会在堆栈帧的返回空间上构造本地对象。

|--------------| | local vars | |--------------| | return addr | |--------------| | return obj | |--------------|

通常，派生类与其父类可以具有不同的内存布局（大小，对齐方式等）。因此，不能保证可以在为返回的对象（ parent ）保留的位置中构造本地对象（ derived ）。

隐式举动

现在，隐式举动怎么办？

是否可以保证将上面的缓冲对象移出？？

简而言之：不。相反，可以保证对象将被复制！

在这种特殊情况下，由于切片，将不会执行隐式移动。

简而言之，发生这种情况是因为过载解析失败。它尝试与移动构造函数（Buffer::Buffer(Buffer&&)）匹配，而您有BufferBuild对象）。因此，它依赖于复制构造函数。

根据C ++标准class.copy.elision#3：

[...]如果所选构造函数的第一个参数的类型或return_value重载不是对该对象类型的右值引用（可能是cv限定的），则再次执行重载解析，将对象视为左值。

因此，由于第一个重载解析失败（如上所述），因此该表达式将被视为 lvalue （而不是 rvalue ），从而禁止移动。

亚瑟·奥德怀尔（Arthur O'Dwyer）的一个有趣的演讲特别提到了这个案例。 Youtube Video。

附加说明

在clang上，您可以传递标志-Wmove以便检测此类问题。确实for your code：

local variable 'buffer' will be copied despite being returned by name [-Wreturn-std-move] return buffer; ^~~~~~ <source>:20:11: note: call 'std::move' explicitly to avoid copying return buffer;

clang直接建议您在返回表达式上使用std::move。

Answer 2

make_zeroed_buffer（）中的对象缓冲区将在销毁之后被销毁，并借助Buffers的副本构造函数获取返回值。

在派生类到基类转换中移动语义

2 个答案: