当函数返回纯右值时,这意味着(C++17 之前)返回值是一个临时对象。所以,这个临时对象发生了两件事:
- 它必须由创建它的函数初始化。
- 调用创建者的函数必须以某种方式使用它(即使它刚刚被丢弃,技术上仍在使用它)。
按照标准,如果您执行return Type(...);,则返回表达式被求值,产生一个临时值,该临时值用于复制初始化返回值对象。
但是,标准规定如果Type 与返回的纯右值对象的类型相同,则不必进行此复制初始化。在这种情况下,编译器将简单地将临时的初始化直接应用于返回值对象。
按照标准,如果你做Type var = some_func(...),并且some_func返回一个值,那么some_func返回的临时值将用于复制初始化var。
但是,标准规定如果Type 是some_func 返回的值类型,则不必进行复制初始化。因此,some_func初始化的返回值对象是var本身。不是一些初始化var的临时对象; some_func直接初始化var。
这两个过程完全相互独立。
返回值初始化的省略是基于函数的实现。该实现不关心调用者在做什么。它只是直接初始化返回值对象,而不是从返回表达式中复制。
从函数的返回值中省略变量的初始化不关心函数的实现。它仅基于函数返回一个纯右值,并且该纯右值的类型与由它初始化的对象的类型相同的事实。它只需要查看函数的声明即可完成省略操作的部分。
当这两种情况都发生时,您将完全删除从函数内部到其最终目的地的所有副本。但两者都不需要另一个存在。
所以,考虑以下几点:
Type foo()
{
Type t;
return t;
}
T t2 = foo();
按照标准,这是两次复制初始化。首先,foo 的返回值是通过从t 移动来初始化的。其次,t2是通过从foo的返回值移动来初始化的。
如果编译器可以忽略这两个,那么你得到 0 步。如果编译器可以省略 t2 的初始化但不能对 t 执行 NRVO,那么你会得到 1 move`。如果它也做不到,那么你会得到 2 步(你应该立即停止使用那个编译器;))。
如果您想要更多的实现细节,那么它与函数调用约定和 ABI 有关。
函数参数的存储空间和由调用者分配。因此,调用者看到该函数将返回一个纯右值,因此它分配了足够的适当对齐方式的存储空间来存储该值,然后使用指向该存储空间的指针调用该函数。函数的实现将在初始化返回值时使用该存储。
省略,在函数实现方面,只是直接在返回值内存中构造对象。省略,在使用返回值的函数方面,只是简单地传递将使用的对象的存储空间。上面的t2 示例将通过将t2 的存储作为返回值存储传递给foo 来执行省略。
foo 的编译器不需要知道或关心返回值存储是命名值还是临时值。它所知道的只是它已经被赋予了构造返回值的存储空间。
foo 的调用者的编译器只需要函数签名,因为它告诉它执行这种省略所需的一切。