C++ 保证省略和链式函数调用

假设我有以下类型：

struct X {
    X& operator+=(X const&);
    friend X operator+(X lhs, X const& rhs) {
        lhs += rhs;
        return lhs;
    }
};

我有一个声明（假设所有命名变量都是

X

类型的左值）：

---

在C++17中，对于这个表达式将执行多少拷贝和移动，我有什么保证？那么非保证省略呢？

好的，让我们从以下内容开始：

X operator+(X lhs, X const& rhs) {
    lhs += rhs;
    return lhs;
}

这将始终引发从参数到返回值对象的复制/移动。C++17并没有改变这一点，任何形式的省略都无法避免这种复制

现在，让我们看一下表达式的一部分：

a+b

。由于

operator+

的第一个参数是按值获取的，因此必须将

a

复制到其中。这是一份。返回值将被复制到返回值中。这就是一个拷贝和一个移动/拷贝

现在，下一部分：

（a+b）+c

C++17表示从

a+b

返回的PR值将用于直接初始化

运算符+

的参数。这不需要复制/移动。但此参数的返回值将从该参数复制。这就是1个拷贝和2个移动/拷贝

对最后一个表达式重复此操作，即1个副本和3个移动/副本

sum

将从prvalue表达式初始化，因此不需要在那里进行复制

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您的问题似乎是，在C++17中，参数是否仍然被排除在省略之外。因为。这不会改变；从省略中排除参数的原因尚未失效

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“保证省略”仅适用于PRV值。如果它有名称，则不能是prvalue。

这将执行1个复制构造和3个移动构造

复制

a

以绑定到

lhs

将结构

lhs

移出第一个

+

第一个

+

的返回将通过省略绑定到第二个

+

的by值

lhs

参数

第二个

lhs

的返回将导致第二个移动构造

第三个

lhs

的返回将产生第三个移动构造

从第三个

+

返回的临时值将在

sum

处构造

对于上面描述的每个移动构造，有另一个移动构造可选地被省略。所以你只能保证有1个副本和6个动作。但在实践中，除非您

-fno elide构造函数
，否则您将有1个副本和3个移动

如果在此表达式之后未引用
a
，则可以进一步优化：

X sum = std::move(a) + b + c + d;

导致0次拷贝和4次移动（使用
-fno-elide构造函数执行7次移动）

上述结果已由
X
确认，该X已检测复制和移动构造函数


更新

如果您对优化此功能的不同方法感兴趣，可以从重载
X const&
和
X&&
上的lhs开始：

friend X operator+(X&& lhs, X const& rhs) {
    lhs += rhs;
    return std::move(lhs);
}
friend X operator+(X const& lhs, X const& rhs) {
    auto temp = lhs;
    temp += rhs;
    return temp;
}

这使事情下降到1副本和2移动。如果您愿意限制您的客户通过引用捕获您的
+
返回，那么您可以从如下重载之一返回
X&&
：

friend X&& operator+(X&& lhs, X const& rhs) {
    lhs += rhs;
    return std::move(lhs);
}
friend X operator+(X const& lhs, X const& rhs) {
    auto temp = lhs;
    temp += rhs;
    return temp;
}

让你一个拷贝一个移动。请注意，在最新设计中，如果您的客户曾经这样做：

X&& x = a + b + c;

然后
x
是一个悬空引用（这就是为什么
std:：string
不这样做的原因）.
其中一些将是移动-你的意思是1次复制和3次移动？以不同的方式表达Nicol对参数复制的评论：按值获取参数只会有助于删除复制，并且只有在使用参数时才有意义，即，
std:：move（）
将其放在其他地方，例如：
xrc（std:：move（lhs））；rc+=rhs；返回rc
@Barry:是的，我忘了从返回局部变量开始的移动是自动的。我想如果这整件事可以编译成相当于
X sum（a）；总和+=b；总和+=c；总和+=d猜测这仍然很难。所以没有省略链？e、 g.将
a+b
的返回直接构造成
operator+（？，c）
？我甚至认为省略
lhs的返回是不合法的。然而，我也不认为任何编译器的作者有任何动机使它合法化（无论如何没有人试图这样做）。为什么它可能是非法的？它将来会合法吗？@Orient:我想说的是标准不允许这样做。据我所知，从来没有人提出过。我怀疑原因是没有人知道如何实现它。但这些都是猜测，我不是编译专家。
X&& x = a + b + c;