未设置 lambda 返回类型时 std::transform 中的附加副本

Posted 2023-02-22

【中文标题】未设置 lambda 返回类型时 std::transform 中的附加副本

【英文标题】：additional copy in std::transform when not setting lambda return type

【发布时间】：2018-12-06 17:56:59

【问题描述】：

我在 gcc 7.3 和 c++17 的以下代码示例中苦苦挣扎： https://wandbox.org/permlink/UT3RR9jgRmr3VBWv

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>

struct Y 
  Y ( int const & s ) : y(s)  std::cout << "construct y\n"; 
  Y ( Y const & yi ) : y(yi.y)  std::cout << "copy y\n"; 
  Y ( Y && yi ) noexcept : y(yi.y)  std::cout << "move y\n"; 
  int y;
;

struct X 
  X ( Y const & yi ) : x(yi.y)  std::cout << "construct x\n";  
  X ( X const & xi ) : x(xi.x)  std::cout << "copy x\n"; 
  X ( X && xi ) noexcept : x(xi.x)  std::cout << "move x\n"; 
  int x;
;

int main () 
  std::vector<Y> vy1;
  std::vector<X> vx;
  vx.reserve(vy.size());
  std::cout << "begin transform\n";
  std::transform(begin(vy), end(vy), std::back_inserter(vx), [] (auto const & y)  return y; );

输出是

construct Y  
copy Y  
begin transform  
copy Y  
construct X  
move X

为什么 Y 的第二个副本（在转换中）会发生？我可以通过将一元 lambda 的返回类型设置为引用来摆脱它

-> auto const &

我认为 lambda operator() 的内联性质和/或复制省略会处理“无用”的副本。

编辑：正如 Barry 解释的那样，答案是标准禁止函数参数返回的复制省略。

【问题讨论】：

可能重复：***.com/questions/28659879/…

为什么要在这里应用复制省略？

提示：[] (Y const & y) return y; 的返回类型是Y，而不是Y const &。

copy elision visible side effect的可能重复

为什么这可能是重复的？由于 Barry 解释的原因，我没有复制省略。这对我来说似乎与您链接到的问题不同

【参考方案1】：

函数参数没有复制省略（见[class.copy.elision]/1.1，重点是我的）：

这种复制/移动操作的省略，称为复制省略，在以下情况下是允许的（可以结合起来消除多个副本）：

在具有类返回类型的函数中的 return 语句中，当表达式是非易失性自动对象的名称（不是函数参数或由与函数返回类型相同类型（忽略 cv 限定）的处理程序的异常声明（[except.handle]）），可以通过将自动对象直接构造到函数调用的返回对象中来省略复制/移动操作

lambda 是微不足道的和内联的这一事实并不重要 - 该副本不是省略的候选者。当然，如果编译器可以确定它可以根据 as-if 规则删除副本，它可以这样做 - 但在这种情况下它不能，因为该副本肯定有副作用。