c++ - C ++中复制省略背后的基本原理是什么？

Question

C++ 标准允许（要求）编译器优化对复制构造函数的调用（在某些情况下）的原因是什么，即使它可能包含可观察到的副作用？

如果我没记错的话，“好像”规则已经允许编译器优化不必要的代码，只要生成的程序模拟标准中定义的抽象机器的可观察行为。

制定例外规则的动机是什么？它不会在语言中造成不一致吗？方便（或必要）吗？

Answer 1

绝大多数情况下，退货产生的副本将是不必要的成本。其余时间，预计复制构造函数的副作用将通过销毁副本来消除。诸如std::shared_ptr在可以从外部观察到的副本上起作用，但在破坏时将其撤消。对象的复制构造极少会出现复制省略会遗漏的副作用。避免性能受到影响而给罕见情况带来不便是值得的。基本上从来没有问题。

Answer 2

复制省略可能意味着两种不同的东西。C++17 中的“强制复制省略”只是对纯右值的重新定义。

auto foo() { return std::mutex{}; }

这是合法且有意义的，因为std::mutex就语言而言，函数内部还没有“创建”。让我们不要纠缠于这个案例。

在其他情况下，例如

auto bar()
{
    std::vector v{1, 2, 3};
    return v;
}

在检查复制/移动语义是否合法后，允许编译器省略复制/移动。

它不会在语言中造成不一致吗？

是的。但是很少有一种语言像 C++ 那样专注于一致性，复制省略正是因为 C++ 重视一致性而脱颖而出。这种妥协是为了获得巨大的好处：我们不希望人们担心编写函数的性能开销。

as-if 规则有时在理论上足以生成高效的代码，但在实践中通常非常困难。编译器在最长时间内无法优化它

delete new int;

对人类来说可能是微不足道的。我们不想等到优化器完善后才开始编写函数。