C++返回值优化，多个未命名返回

Question

让我们考虑这两个函数：

// 1. Multiple returns of the same named object
string f() {
    string s;
    if (something())
        return s.assign(get_value1());
    else
        return s.assign(get_value2());
}

和

// 2. Multiple returns, all of unnamed objects
string g() {
    if (something())
        return get_value1();
    else
        return get_value2();
}

这些函数中的每一个在 RVO 中的实际行为方式当然取决于编译器。但是，我是否可以假设他们两个的 RVO 都很常见？

---

p.s.（见答案）功能 #1 旨在如下：

string f() {
    string s;
    if (something())
        return s;
    s.assign(get_value());
    return s;
}

Answer 1

对于#1，NRVO 保证不会发生，也就是说，保证您从s 获取到函数返回值的副本。在这种情况下，你最好这样做

return std::move(s.assign(get_value1()));

或者，如果可能，将函数重写为对 NRVO 友好：

string f() {
    string s;
    if (something())
        s.assign(get_value1());
    else
        s.assign(get_value2());
    return s;
}

在编译器考虑 NRVO 之前，必须满足几个标准要求。这里不满足的是return 语句中的表达式必须是变量的名称。 s.assign(...) 不是一个名字，它是一个更复杂的表达式；您需要有类似 return s; 的信息才能考虑 NRVO。

对于#2，假设get_value 函数返回string（或const string），您很可能在任何现代编译器上都有RVO，并且如果C++17 的批准一切顺利，在任何符合标准的编译器中，RVO 将在 C++17 模式下保证（仍然不能保证 NRVO）。

您可以在cppreference.com 上找到有关 (N)RVO（在标准中称为复制省略）的非常好的和全面的信息。

---

我决定检查当前的编译器状态，所以我在 GCC 6.1.0、Clang 3.8.0 和 MSVC 2015 Update 3 上做了一些测试。

对于 #2，您确实从所有三个编译器中获得了 RVO（return 语句中的纯右值很容易分析）。

您还可以从所有三个编译器中获得 NRVO，以获得类似于上述“NRVO 友好”的构造（对于 MSVC，您需要启用优化）。

但是，对于像这样的功能

string f() {
    string s;
    if (something())
        return s;
    s.assign(get_value());
    return s;
}

GCC 和 Clang 执行 NRVO，但 MSVC 不执行；但是，它确实会生成从 s 到返回值的移动，这是符合标准的。

再举个例子：

string f() {
    string s;
    if (something())
        return get_value1();
    if (something_else())
        return get_value2();
    s.assign(get_value3());
    return s;
}

所有三个编译器都对前两个 returns 执行 RVO，并从 s 移动第三个。