在 return 语句中移动构造函数中的语义

Posted 2023-03-25

【中文标题】在 return 语句中移动构造函数中的语义

【英文标题】：move semantics in constructor in return statement

【发布时间】：2021-12-03 00:48:57

【问题描述】：

我知道当返回一个本地以保持 RVO 时，我们应该允许编译器通过返回这样的值来执行移动省略

std::vector<double> some_func()
    std::vector<double> my_vector;
    //do something
    return my_vector;

而不是

std::vector<double> some_func()
    std::vector<double> my_vector;
    //do something
    return std::move(my_vector);

但是，如果我们在 return 语句中构造一个对象，那么在构造函数中使用 std::move 是否有助于、阻碍或无助于提高效率或妨碍编译器？

以这两种实现为例

std::pair<std::vector<double>,std::vector<double> > some_func()
    std::vector<double> my_vec_a;
    std::vector<double> my_vec_b;
    //do something
    return std::make_pair(my_vec_a,my_vec_b);

和

std::pair<std::vector<double>,std::vector<double> > some_func()
    std::vector<double> my_vec_a;
    std::vector<double> my_vec_b;
    //do something
    return std::make_pair(std::move(my_vec_a),std::move(my_vec_b));

所以

首先，编译器会识别出my_vec_a 和my_vec_b 会超出范围并优化return 语句中的构造吗？ 如果是这样，在第二个中使用 std::move 会阻止优化吗？ 或者第二个选项会更有效吗？

【问题讨论】：

答案取决于编译器及其优化设置。请注意，即使对于前两个 sn-ps，带有 -O1 的 gcc 11.1 也会产生完全相同的程序集。您可以在浏览器中轻松查看，此处为godbolt.org

@DarioP 很酷的网站，谢谢。是的，在优化时，它们都给出了相同的组件。我的主要恐惧是不知何故妨碍了省略。

@user3353819 你怎么认为它提供了相同的程序集？两种编译器都能够更好地针对使用std::move 的情况进行优化。 godbolt.org/z/sa9ocnPvG。根据 cppreference which is of the same class type (ignoring cv-qualification) as the function return type. This variant of copy elision is known as NRVO，NRVO 不适用于这种情况。所以，我更喜欢在这里使用std::move。

@Staz 啊，我没有将它包装在 foo() 函数中，所以没有看到整个返回的上游优化，所以只是在查看 @ 程序集的变化987654335@。是的，好的，明白了，谢谢。

【参考方案1】：

这个效率更高：

std::pair<std::vector<double>,std::vector<double> > some_func()  
    std::vector<double> my_vec_a;
    std::vector<double> my_vec_b;
    //do something
    return std::make_pair(std::move(my_vec_a),std::move(my_vec_b));

如果不调用std::move，这两个向量将被复制。

然而，问题不在于实际回报。这是正在构造的对中的两个向量是从左值构造的；如果您没有通过std::move 明确告诉它，编译器就无法选择在那里使用移动构造函数。

【讨论】：

还有一个选项：std::pair<std::vector<double>, std::vector<double>> r;\nauto& [my_vec_a, my_vec_b] = r; \n//do something\nreturn r;