C++命名返回值優化與嵌套函數調用

Question

我知道，NRVO允許一個函數構造一個對象，並返回該對象的價值沒有一個副本，甚至移動操作的成本。它發現它也可以與嵌套的函數調用一起使用，允許您從另一個函數調用的返回值構造對象。

請考慮下面的程序和它的輸出在評論中所示：（輸出從Visual Studio 2017年，15.2版，發行版本）

#include <stdio.h> 
class W 
{ 
public: 
    W() { printf("W::W()\n"); } 
    W(const W&) { printf("W::W(const W&)\n"); } 
    W(W&&) { printf("W::W(W&&)\n"); } 
    W& operator=(const W&) { printf("W::operator=(const W&)\n"); } 
    W& operator=(W&&) { printf("W::operator=(W&&)\n"); } 
    ~W() { printf("W::~W()\n"); } 
    void Transform() { printf("W::Transform()\n"); } 
    void Run() { printf("W::Run()\n"); } 
}; 

W make() 
{ 
    W w; 
    return w; 
} 

W transform_make() 
{ 
    W w{ make() }; 
    w.Transform(); 
    return w; 
} 

W transform1(W w) 
{ 
    w.Transform(); 
    return w; 
} 

W&& transform2(W&& w) 
{ 
    w.Transform(); 
    return std::move(w); 
} 

int main()       // Program output: 
{ 
    printf("TestM:\n");   //TestM: 
    {        //W::W() 
    W w{ make() };     //W::Run() 
    w.Run();      //W::~W() 
    } 
            //TestTM: 
    printf("TestTM:\n");   //W::W() 
    {        //W::Transform() 
    W w{ transform_make() };  //W::Run() 
    w.Run();      //W::~W() 
    } 
            //TestT1: 
    printf("TestT1:\n");   //W::W() 
    {        //W::Transform() 
    W w{ transform1(make()) }; //W::W(W&&) 
    w.Run();      //W::~W() 
    }        //W::Run() 
            //W::~W() 

    printf("TestT2:\n");   //TestT2: 
    {        //W::W() 
    W&& w{ transform2(make()) }; //W::Transform() 
    w.Run();      //W::~W() 
    }        //W::Run() 
} 

TestM是正常NRVO情況。對象W只構造並銷燬一次。 TestTM是嵌套的NRVO情況。該對象再次構造一次，從不復制或移動。到現在爲止還挺好。

現在我的問題 - 我怎樣才能使TestT1的工作效率與TestTM相同？正如您在TestT1中看到的，第二個對象是移動構建 - 這是我想避免的。我如何更改功能transform1()以避免任何額外的副本或移動？如果你仔細想想，TestT1跟TestTM沒什麼太大的區別，所以我覺得這是必須的。

對於我第二次嘗試TestT2，我嘗試通過RValue引用傳遞對象。這消除了額外的移動構造函數，但不幸的是這導致析構函數在我完成對象之前被調用，這並不總是理想的。

更新：
我還注意到，有可能使其工作使用的引用，只要確保不使用對象超出聲明的末尾：

W&& transform2(W&& w) 
{ 
    w.Transform(); 
    return std::move(w); 
} 

void run(W&& w) 
{ 
    w.Run(); 
} 

printf("TestT3:\n");   //TestT3: 
{        //W::W() 
    run(transform2(make())); //W::Transform() 
}        //W::Run() 
           //W::~W() 

是這安全嗎？

Answer 1

這發生在Test1，因爲編譯器明確不允許通過函數的參數列表中的值參數應用NRVO。並且在Test1中，您正在接受按值作爲函數參數的W實例，因此編譯器無法避免返回時的移動。

見Why are by-value parameters excluded from NRVO?與霍華德Hinnant（欣南特）關於這裏的問題Why does for_each return function by move在評論

我討論，你不能讓Test1工作儘可能有效地在你因爲這個早期的情況一樣。

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從標準

15.8.3複製/移動省音的有關報價[class.copy.elision]

1. 當滿足特定條件時，一種實現允許省略類對象的複製/移動構造，...

   在與類返回類型，功能的 return語句
   • 當表達是非易失性自動對象的名稱（除功能參數或由異常聲明引入一個可變其他一個處理機（18.3））與相同類型的（忽略CV-資格）作爲函數返回類型時，複製/移動操作可以通過直接構建自動對象到函數調用的返回對象
被省略