复制省略和异常答案

【问题标题】：Copy elision and exceptions复制省略和异常
【发布时间】：2018-01-15 08:20:43
【问题描述】：

在阅读了cppreference 的复制省略之后，我想玩异常和复制省略。所以我在coliru上用gcc 7.2写了下面的代码

#include <iostream>

class Exception
{
public:
    Exception() { std::cout << "constructed\n"; }
    Exception(Exception& other) {std::cout << "copy constructed\n";}
    Exception(const Exception& other) {std::cout << "copy constructed\n";}
    Exception(Exception&& other) {std::cout << "move constructed\n";}
};

void foo()
{
    throw Exception();
}

int main()
{
    try
    {
        foo();
    }
    catch(Exception e )
    {

    }
}

输出

构造
复制构造

我们可以看到调用了复制构造函数，即使使用 -O2 调用 gcc 也会发生这种情况。在我看来，这段代码应该有资格根据以下条款复制省略：

处理异常时，如果catch子句的参数是与异常相同的类型（忽略顶级 cv 限定）抛出对象，省略副本和 catch 子句的主体直接访问异常对象，就像被引用捕获一样。

那么为什么要调用复制构造函数呢？为什么复制省略在这种情况下不起作用？

【问题讨论】：

标签： c++ exception copy-constructor

【解决方案1】：

cppreference 对此不准确。事实上，除了在常量表达式 (constexpr) 或常量初始化（静态或线程本地）中，不能保证副本会被忽略。在您的示例中并非如此。

请参阅当前 C++17 草案中的[class.copy.elision]/1（重点是我的）：

当满足某些条件时，在以下情况下允许省略复制/移动操作，称为复制省略：

——在 throw-expression 中，当操作数是非易失性自动对象的名称（函数或 catch 子句参数除外），其范围不超出最里面的封闭try块（如果有的话），从操作数到异常对象的复制/移动操作可以通过将自动对象直接构造到异常对象中来省略

复制省略是必需，其中在需要常量表达式的上下文和常量初始化中计算表达式>.

这意味着有一天它可能会被实现为编译器优化，但目前并非如此。

因此，明智的做法是暂时将catch 与const& 联系起来（同时避免意外切片）。

【讨论】：

【解决方案2】：

只是，您的编译器在捕获异常时没有为您执行的省略是非强制性的。仅允许但没有义务执行省略。

请注意，您的编译器在抛出时为您执行的省略也是非强制性的。

目前https://en.cppreference.com/w/cpp/language/copy_elision是这样描述的。

当然，你可以避免复制构造函数的这种调用，通过引用捕获异常，要么

catch (const Exception & e)

或

catch (Exception & e)

（根据您的需要）。

【讨论】：