CV 限定符是否会影响返回对象的复制省略?

Do CV qualifiers affect copy elision of returned objects?

本文关键字：对象 复制省 返回 影响 是否 CV      更新时间：2023-10-16
这可能是

这个问题的重复，但那里讨论的例子处理了一个内置类型(int(。在我目前的工作中，我不断在代码审查中被标记为未能声明这样的函数：

std::string getName();

如：

const std::string getName();

后者对我来说似乎毫无意义，但我的一些同事认为const限定符可能会让编译器有机会避免复制返回值(或一些类似的优化(。我在这个小测试程序上运行了gcc -s：

#include <iostream>
#include <string>
const std::string name()
{
    return "World";
}
int main()
{
    std::cout << "Hello, " << name() << '!' << std::endl;
    return 0;
}

如果我从name()函数中删除const，则生成的程序集是相同的。但是，我的同事建议const限定符提供的优化(如果有的话(可能是特定于平台/编译器的，因此最好const"以防万一"。我不愿意养成这个习惯，因为我还没有设法在野外找到任何代码来做到这一点。

所以我的问题是两部分：

  1. 上面示例中的const qualifer 有什么区别吗？
  2. 如果返回的值是某些class Foo而不是std::string的实例，这是否重要？

我的同事都是相当通情达理的人，并且愿意接受这样的想法，即这是一个古怪的约定，或多或少是偶然地潜入我们的代码库。但是没有人对这种特定的用法有足够的把握，以至于他们愿意说这是完全没有必要的。

我在您的示例中没有看到任何 (N(RVO。RVO，或复制/移动省略，在[class.copy]/31中是允许的，但不强制要求。以下是一些示例：

#include <iostream>
struct A
{
    A(int i) { std::cout << "ctorn"; }
    ~A() { std::cout << "dtorn"; }
    A& operator=(A const&)
    { std::cout << "copy-assignment-opn"; return *this; }
    // N.B. no default move ctor will be created!
};
A foo() { return 42; }
A bar() { return A(42); }
const A cfoo() { return 42; }
const A cbar() { return A(42); }
int main()
{
    std::cout << "A a(42);n";
    A a(42);
    std::cout << "na = foo();n";
    a = foo();
    std::cout << "na = bar();n";
    a = bar();
    std::cout << "nA b( foo() );n";
    A b( foo() );
    std::cout << "nA c( bar() );n";
    A c( bar() );
    std::cout << "nA d( cfoo() );n";
    A d( cfoo() );
    std::cout << "nA e( cbar() );n";
    A e( cbar() );
    std::cout << "ndtors following for a, b, c, d, en";
}

最新编译器的输出(在许多编译器上甚至-O0(是：

甲(42(;克托尔a = foo((;克托尔复制分配操作多托a = 柱线((;克托尔复制分配操作多托A b( foo(( (;克托尔A c( bar(( (;克托尔A d( cfoo(( (;克托尔A e( cbar(( (;克托尔dtors 跟随 A， B， C， D， E多托多托多托多托多托

如您所见，返回类型是否const不会影响 RVO。但是，它可以，因为它不是强制性的。因此，如果您有一个旧的/奇怪的编译器 - 测试它(或在文档中查找(。

在上面的示例中，有两种类型的 RVO：

  1. 将具有自动存储持续时间的对象复制/移动到返回值(也称为 NRVO(，例如

    A foo() { A a; return a; }

    [class.copy]/31 允许这样做

    在具有类返回类型的函数的 return 语句中，当表达式是与函数返回类型具有相同 CV 非限定类型的非易失性自动对象(函数或 catch 子句参数除外(的名称时

  2. 将临时对象的省略复制/移动到另一个对象

    A a( foo() ); // only 1 ctor is called
A foo() { return A(); } // no copy/move from the temporary to the return value

    这是允许的

    当未绑定到引用 (12.2( 的临时类对象将被复制/移动到具有相同 CV-unqualified 类型的类对象时

其中"cv-unqualified"(可能(意味着在这种优化中忽略了顶级const合格。

在这两种情况下 

std::string getName();

和

const std::string getName();

将制作一个字符串的副本。但是，只要你写(类似(：

std::string name;
...
name = getName();

如果getName()的返回类型是 const 或不是 const 绝对没有区别，编译器将优化副本，只需将内部值直接复制到 name 变量getName，而无需进行临时复制。

但是，如果您而是返回引用：

std::string& getName();

或

const std::string& getName();

它有很大的不同，因为第一种形式会让你做：

getName() = "Mats";

这可能不是您希望界面用户执行的操作。

对我来说，审稿人似乎混淆了这两种变体。

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