Работает ли RVO на членах объекта?

Question

Учтите следующее:

struct A { /* ... */ };

A foo() {
  auto p = std::make_pair(A{}, 2);
  // ... do something
  return p.first;
}

auto a = foo();

Будет p.first копироваться, перемещаться или RVO-ed?

Answer 1

Я нашел в Visual Studio 2010 и в gcc-5.1 RVO не применяется (см., Например, /questions/37910036/kakoj-vyipusk-vista-luchshe-vsego-podhodit-dlya-razrabotchikov/37910075#37910075).

Соответствующий раздел стандарта - 12.8.31.1 [class.copy]. В нем говорится, что разрешение на копирование разрешено (мое выделение):

в операторе возврата в функции с типом возврата класса, когда выражением является имя энергонезависимого автоматического объекта (кроме параметра функции или переменной, введенной в объявлении исключения обработчика ([exception.handle])) с тем же типом (игнорируя квалификацию cv), что и тип возврата функции, операция копирования / перемещения может быть опущена путем создания автоматического объекта непосредственно в возвращаемое значение функции

поскольку p.first это не название объекта, RVO запрещено.

Answer 2

Просто чтобы добавить немного больше топлива, как бы это работало, если бы RVO были в игре? Звонивший поставил экземпляр A где-то в памяти, а затем звонит foo назначить ему (даже лучше, давайте предположим, что это A был частью более крупной структуры, и давайте предположим, что она правильно выровнена, так что следующий элемент структуры находится сразу после этого экземпляра A). Предполагая, что RVO были в игре, first часть p находится там, где этого хотел абонент, но где int то есть second занять место? Это должно идти сразу после случая A чтобы сохранить pair работает правильно, но в исходном расположении, есть еще один член сразу после этого экземпляра A,

Я ожидаю, что RVO не будет происходить в этом месте, поскольку вы возвращаете только часть более крупного объекта. Движение может произойти как first пришлось бы оставить в разрушаемом состоянии.

Answer 3

@atkins попал сюда первым с ответом. Просто добавьте эту небольшую тестовую программу, которая может оказаться полезной в будущем при отслеживании поведения перемещения / назначения.

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std::string_literals;

struct A {
    A()
    : history("created")
    {
    }

    A(A&& r)
    : history("move-constructed,"s + r.history)
    {
        r.history = "zombie: was "s + r.history;
    }
    A(const A& r)
    : history("copied from: " + r.history)
    {
    }
    ~A() {
        history = "destroyed,"s + history;
        std::cout << history << std::endl;
    }
    A& operator=(A&& r) {
        history = "move-assigned from " + r.history + " (was "s + history + ")"s;
        r.history = "zombie: was "s + r.history;
        return *this;
    }
    A& operator=(const A&r ) {
        history = "copied from " + r.history;
        return *this;
    }
    std::string history;
};

A foo() {
    auto p = std::make_pair(A{}, 2);
    // ... do something
    return p.first;
}



auto main() -> int
{
    auto a = foo();
    return 0;
}

пример вывода:

destroyed,zombie: was created
destroyed,move-constructed,created
destroyed,copied from: move-constructed,created

Answer 4

Рассмотрим следующий код:

struct A {};
struct B {};
struct C { B c[100000]; };

A callee()
{
    struct S
    {
        A a;
        C c;
    } s;
    return s.a;
}

void caller()
{
    A a = callee();
    // here should lie free unused spacer of size B[100000]
    B b;
}

"Частичное" RVO должно привести к чрезмерному вздутию живота в стеке, потому что (я думаю) S может быть построен только целиком в кадре стека вызывающего.

Еще одна проблема ~S() поведение:

// a.hpp
struct A {};
struct B {};
struct C { A a; B b; ~C(); };
// a.cpp
#include "a.hpp"
~C() { /* ... */; }
// main.cpp
#include "a.hpp"
A callee()
{
    C c;
    return c.a;
} // How to destruct c partially, having the user defined ~C() in another TU?
// Even if destructor is inline and its body is visible,
// how to automatically change its logic properly?
// It is impossible in general case.
void caller() { A a = callee(); }