保证复制清除如何工作？

Question 1

在2016年Oulu ISO C ++标准会议上，标准委员会将名为“通过简化的值类别进行保证的复制省略”的提案投票选为C ++ 17。

保证的复制清除功能如何工作？它是否涵盖了某些已经允许使用复制消除的情况，还是需要更改代码以保证复制消除？

Question 2

在许多情况下都允许进行复制省略。但是，即使允许，该代码仍然必须能够像不删除副本一样工作。即，必须有一个可访问的副本和/或移动构造函数。

保证复制省略重新定义了一些C ++的概念，例如，某些情况下在那里拷贝/移动可能被省略不竟招来复制/移动所有。编译器没有保留副本；该标准说，永远不会发生这种复制。

考虑以下功能：

T Func() {return T();}

在无保证的复制省略规则下，这将创建一个临时变量，然后从该临时变量移至函数的返回值。此举操作可以被省略，但T仍必须具有即使从未使用过它的访问移动构造函数。

类似地：

T t = Func();

这是的副本初始化t。这将复制初始化t，返回值为Func。但是，T即使它不会被调用，仍然必须具有move构造函数。

保证复制省略重新定义了一个prvalue表达式的含义。在C ++ 17之前的版本中，prvalue是临时对象。在C ++ 17中，prvalue表达式只是可以实现临时的东西，但还不是临时的。

如果使用prvalue初始化prvalue类型的对象，则不会实现任何临时对象。当您这样做时return T();，这将通过prvalue初始化函数的返回值。由于该函数返回T，因此不会创建任何临时函数；prvalue的初始化只是直接初始化返回值。

需要了解的是，由于返回值是prvalue，因此它还不是对象。就像T()是一样，它只是对象的初始化程序。

当您这样做时T t = Func();，返回值的prvalue直接初始化该对象t；没有“创建临时和复制/移动”阶段。由于Func()返回值是prvalue的等效值T()，t因此直接由初始化T()，就像您已经做过一样T t = T()。

如果以任何其他方式使用prvalue，则prvalue将实现一个临时对象，该临时对象将在该表达式中使用（如果没有表达式，则将其丢弃）。因此，如果您这样做了const T &rt = Func();，则prvalue将实现一个临时（T()用作初始化程序），其引用将rt与通常的临时生命周期扩展内容一起存储在中。

确保省略允许您做的一件事是返回固定的对象。例如，lock_guard不能被复制或移动，因此您不能具有按值返回它的函数。但只要保证复制省略，您就可以。

保证省略也可用于直接初始化：

new T(FactoryFunction());

如果按值FactoryFunction返回T，则此表达式不会将返回值复制到分配的内存中。相反，它将分配内存，并将分配的内存直接用作函数调用的返回值内存。

因此，按值返回的工厂函数可以直接初始化堆分配的内存，而无需了解它。当然，只要这些功能在内部遵循保证复制保留的规则即可。他们必须返回类型为的prvalue T。

当然，这也可以：

new auto(FactoryFunction());

如果您不喜欢写类型名称。

重要的是要认识到上述保证仅适用于prvalue。也就是说，返回命名变量时无法保证：

T Func()
{
   T t = ...;
   ...
   return t;
}

在这种情况下，t必须仍然具有可访问的复制/移动构造函数。是的，编译器可以选择优化复制/移动。但是编译器仍必须验证是否存在可访问的复制/移动构造函数。

因此，命名返回值优化（NRVO）不会发生任何变化。