为什么不能使用std :: tuple获得保证的复制省略？

问题描述

我希望在C ++ 20中，以下代码在A和B的打印之间不会打印任何内容（因为我希望可以保证RVO起作用）。但是输出是：

A

再见

B

C

再见

再见

因此大概正在创建一个临时文件。

#include <iostream>
#include <tuple>
struct INeedElision{
    int i;
    ~INeedElision(){
        std::cout << "Bye\n";
    }
};

std::tuple<int,INeedElision> f(){
    int i = 47;
    return {i,{47}};
}

INeedElision g(){
    return {};
}

int main()
{   
    std::cout << "A\n"; 
    auto x = f();
    std::cout << "B\n";
    auto y = g();
    std::cout << "C\n";
}

此行为的原因是什么？ 有没有避免复制的解决方法（不使用指针）？

https://godbolt.org/z/zasoGd

解决方法

从std::tuple<int,INeedElision>构造{i,{47}}时，the selected constructor of std::tuple通过对const的左值引用来获取元素。

tuple( const Types&... args );

然后，在使用{i,{47}}作为初始化程序时，将构造一个临时INeedElision，然后将其传递给std::tuple的构造函数（并进行复制）。临时对象将被立即销毁，并且您会在“ A”和“ B”之间看到“再见”。

顺便说一句：std::tuple的第3个构造函数在这种情况下将不会使用。

template< class... UTypes >
tuple( UTypes&&... args );

这是一个构造函数模板，并且{47}之类的括号初始列表没有类型，也无法通过模板参数推导来推导。

另一方面，如果INeedElision的转换构造函数使用int，并将初始化程序设为{i,47}，则将使用std::tuple的第三个构造函数，并且不使用构造临时INeedElision；元素将从int 47就地构建。

LIVE

,

仅当您返回对象本身时，才会得到复制省略：

std::vector<int> fn1()
{
   return std::vector<int>{}; // guaranteed copy elision
}

std::vector<int> fn2()
{
   std::vector<int> vec;
   return vec; // a good compiler will manage to elide the copy/move here
}

在您的情况下，您将返回元组，因此元组本身可能会被复制，但不会传递给元组的构造函数的参数！

std::tuple<int,INeedElision> f(){

    int i = 47;
    return {i,{47}}; // construct the tuple in place of the return address but the arguments are copied into the tuple and not even moved ! to move call std::move explicitly
}

不允许编译器取消传递给元组构造函数的参数副本，因为您不是返回参数本身，而是返回包含参数副本的元组。还要注意，表不能保存对参数的引用，因为这些局部变量在函数返回时将被破坏，从而导致悬挂的引用。

如果您想在c ++ 17中获得复制省略的机会，然后再执行以下操作：

std::tuple<int,INeedElision> f(){

    std::tuple<int,INeedElision> ret;
    auto& [i,ne] = ret;
    i = 47;
    ne = 47;
    return ret;
}