RVO 应该什么时候开始？

Question

从下面的代码中，如果发生了 RVO，我希望看到 2 个地址指向同一个位置，但事实并非如此（我的编译器是 MS VC9.0）

#include <iostream>
#include <string>

std::string foo(std::string& s)
{
   std::cout << "address: " << (unsigned int)(&s) << std::endl;
   return s;
}

int main()
{
   std::string base = "abc";
   const std::string& s = foo(base);
   std::cout << "address: " << (unsigned int)(&s) << std::endl;
   std::cout << s << std::endl;
   return 0;
}

RVO 应该在什么条件下发生？

顺便说一句，我的问题基于以下讨论：http://cpp-next.com/archive/2009/08/want-speed-pass-by-value/

Answer 1

RVO 通常适用于您返回未命名的临时对象，但不如果您返回以前创建的对象。

std::string foo() {
  return std::string("hello world"); // RVO
}

std::string foo() {
  std::string str("hello world");
  bar();
  return str; // Not RVO
}

std::string foo(std::string str) {
  return str; // Not RVO
}

更通用的版本是 NRVO（命名返回值优化），它也适用于命名变量。

std::string foo() {
  std::string str("hello world");
  bar();
  return str; // NRVO
}

std::string foo(std::string str) {
  return str; // Not NRVO, as far as I know. The string is constructed outside the function itself, and that construction may be elided by the compiler for other reasons.
}

std::string foo(std::string str) {
  std::string ret;
  swap(ret, str);
  return ret; // NRVO. We're returning the named variable created in the function
}

Answer 2

正确的答案是“只要编译器愿意”。标准并未强制（但允许）此类行为，并且其启动的确切条件因编译器和版本而异。

作为一般规则，编译器比您更聪明，并且为您的最大利益工作。不要质疑它。

C++0x 中的右值引用是 RVO 的手动版本。

编辑：仔细观察您的代码，您肯定误解了 RVO。因为你的参数是一个引用，所以函数的返回值不可能有相同的地址。

Answer 3

我不知道完整的条件，但我相信您返回的是参数而不是函数中创建的实例这一事实导致了您的示例中的问题。

对我来说，以下显示两者的地址相同：

#include <iostream>
#include <string>

std::string foo()
{
   std::string s("rvo!");
   std::cout << "address: " << (void *)(&s) << std::endl;
   return s;
}

int main()
{
   const std::string s = foo();
   std::cout << "address: " << (void *)(&s) << std::endl;
   std::cout << s << std::endl;
   return 0;
}

跟进达里德的评论

它使用的codepad about page 文档是 C++ 的 -fno-elide-constructors。此选项的文档形成 g++ 手册页状态：

C++ 标准允许实现省略创建 临时的，仅用于初始化 同类型。指定此选项会禁用该优化，并且 强制 G++ 在所有情况下都调用复制构造函数。

在我的机器上，使用 -fno-elide-constructors 进行编译会阻止 RVO，但不进行编译则允许。

Answer 4

你好像误解了RVO，试试这个例子（其实是NRVO）：

std::string foo(const char* const s)
{
    std::string out(s);
    std::cout << "address: " << (void*)(&out) << std::endl;
    return out;
}

int main()
{
   std::string s = foo("abc");
   std::cout << "address: " << (void*)(&s) << std::endl;
}