NRVO 什么时候开始？需要满足哪些要求？

问题描述

org.springframework.http.converter.HttpMessageNotReadableException: required request body is missing: public TestController.processRequest(java.lang.String)
    at org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestResponseBodyMethodProcessor.readWithMessageConverters(RequestResponseBodyMethodProcessor.java:161)
    at org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestResponseBodyMethodProcessor.resolveArgument(RequestResponseBodyMethodProcessor.java:131)
    at org.springframework.web.method.support.HandlerMethodArgumentResolverComposite.resolveArgument(HandlerMethodArgumentResolverComposite.java:121)
    at org.springframework.web.method.support.invocableHandlerMethod.getmethodArgumentValues(invocableHandlerMethod.java:167)
    at org.springframework.web.method.support.invocableHandlerMethod.invokeForRequest(invocableHandlerMethod.java:134)
    at org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ServletinvocableHandlerMethod.invokeAndHandle(ServletinvocableHandlerMethod.java:105)
    at org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerAdapter.invokeHandlerMethod(RequestMappingHandlerAdapter.java:878)
    at org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerAdapter.handleInternal(RequestMappingHandlerAdapter.java:792)
    at org.springframework.web.servlet.mvc.method.AbstractHandlerMethodAdapter.handle(AbstractHandlerMethodAdapter.java:87)

以上代码产生错误。 #include <iostream> struct Box { Box() { std::cout << "constructed at " << this << '\n'; } Box(Box const&) { puts("copy"); } Box(Box &&) = delete; ~Box() { std::cout << "destructed at " << this << '\n'; } }; auto f() { Box v; return v; // is it eligible for NVRO? } int main() { auto v = f(); }

但是如果我更改代码以返回纯右值，则代码有效。

call to deleted constructor/function in both gcc and clang

为什么会这样？是因为删除移动构造函数吗？如果我将复制和移动构造函数都更改为显式，它也会产生错误？

如果标记为删除，为什么不能简单地使用定义的复制构造函数

编辑：

auto f() {
      Box v;
      return Box(); // is it because of copy elision? 
  }

编辑 2：

      compiled with -std=c++20 in both gcc and clang,error.
      compiled with -std=c++17 gcc,compiles.
      compiled with -std=c++17 clang,error.

解决方法

这个程序有两个不同的潜在错误。

auto v = f(); 是 C++14 及以下的错误，因为该操作在逻辑上是移动构造，而不是 C++17 及更高版本的错误，因为它是临时而不是移动的具体化建造。这是 C++17 保证的复制省略特性，区别于 NRVO。

return v; 在所有 C++ 版本中都是错误的，因为它在逻辑上是一个移动构造，并且构造函数需要存在且可访问。 NRVO 大部分时间都会优化构造函数，但 NRVO 不是强制性的，它只是允许的，因此它不能使原本无效的程序有效。但是，gcc 不会在 std=c++17 及更低版本中捕获此错误。相反，它回退到复制构造函数。这似乎是一个 gcc 错误。

C++17 不强制要求 NRVO。当操作数是纯右值时，它要求在 return 语句中进行复制省略，因此在这种情况下不需要存在复制/移动构造函数。这就是 return Box(); 起作用的原因。

显然影响复制/移动省略 (Quoting the draft) 的 C++20 标准发生了变化：

受影响的子条款：[class.copy.elision]
更改：一个函数返回一个隐式可移动实体可能会调用一个构造函数对与返回表达式的类型不同的类型的右值引用。可以使用 move 抛出函数和 catch 子句参数构造函数。

以及给出的例子：

struct base {
  base();
  base(base const &);
private:
  base(base &&);
};

struct derived : base {};

base f(base b) {
  throw b;                      // error: base(base &&) is private
  derived d;
  return d;                     // error: base(base &&) is private
}

还有来自 [class.copy.elision] 的总结（强调我的）：

隐式可移动实体是一个自动存储持续时间的变量，它可以是非易失性对象或右值引用到非易失性对象类型。在下面的复制初始化中上下文，在尝试移动操作之前首先考虑移动操作复制操作：

如果表达式中的一个返回([stmt.return]) 或 co_return ([stmt.return.coroutine]) 语句是一个（可能括号中的) id 表达式命名一个隐式可移动实体 在最里面的正文或参数声明子句中声明封闭函数或 lambda 表达式，或

如果操作数为 throw 表达式 ([expr.throw]) 是一个（可能有括号） id 表达式，用于命名属于的隐式可移动实体不包含最里面的复合语句的范围 try-block 或 function-try-block（如果有）的复合语句或 ctor-initializer 包含 throw 表达式，重载决议为选择复制或 return_value 重载的构造函数调用首先执行，就好像表达式或操作数是一个右值。如果第一次重载决议失败或没有执行，再次执行重载决议，考虑表达式或操作数作为左值。

[注意 3：这个两阶段重载解析被执行不管是否会发生复制省略。它确定构造函数或如果未执行省略，则将调用 return_value 重载，和所选的构造函数或返回值重载必须可访问 即使呼叫被忽略。 — 尾注]

c++c++14 c++17 c++20 copy-elision