为什么 C++11 的移动构造函数/赋值运算符不按预期运行答案

【问题标题】：Why do not C++11's move constructor/assignment operator act as expected为什么 C++11 的移动构造函数/赋值运算符不按预期运行
【发布时间】：2012-09-20 18:38:57
【问题描述】：

#include <iostream>

using namespace std;

struct A
{
    A()
    {
        cout << "A()" << endl;
    }

    ~A()
    {
        cout << "~A()" << endl;
    }

    A(A&&)
    {
        cout << "A(A&&)" << endl;
    }

    A& operator =(A&&)
    {
        cout << "A& operator =(A&&)" << endl;
        return *this;
    }
};

struct B
{
    // According to the C++11, the move ctor/assignment operator
    // should be implicitly declared and defined. The move ctor
    // /assignment operator should implicitly call class A's move
    // ctor/assignment operator to move member a.
    A a;
};

B f()
{
    B b;

    // The compiler knows b is a temporary object, so implicitly 
    // defined move ctor/assignment operator of class B should be
    // called here. Which will cause A's move ctor is called.
    return b; 
}

int main()
{
    f();
    return 0;
}

我的预期输出应该是：

A()
A(A&&)
~A()
~A()

但是，实际的输出是：（C++编译器是：Visual Studio 2012）

A()
~A()
~A()

这是 VC++ 的错误吗？还是只是我的误会？

【问题讨论】：

你为什么期望A的移动赋值运算符被调用？
@Prætorian：当不应用 RVO 时，C++11 说 return b 应该将 b 移动到返回值中。也许 Visual Studio 2012 只是没有正确实现 C++11？
@KevinBallard 是的，b 应该被移动。但这应该导致调用A 的移动构造函数，而不是移动赋值运算符。
@Prætorian：啊，你说得很好。
当心 C++11 是最近的标准。并不是所有的编译器都能马上搞定一切。

标签： c++ visual-c++ c++11 visual-studio-2012 move-semantics

【解决方案1】：

根据this blog post，VC++ 2012 目前实现了N2844 + DR1138，但没有实现N3053。因此，编译器不会为您隐式生成移动构造函数或赋值运算符。如果您添加显式默认值并将构造函数移动到B，那么您将获得您期望的输出。

【讨论】：

听到这个消息非常难过。我认为这是 C++11 的一个极其基础的特性。
可惜，这使得“升级”移动语义变得不切实际，将移动构造函数添加到每个可移动类，然后添加到包含的类等等太难了。
@Zero ：完全同意。作为一线希望，如果现在什么都不做，他们的情况不会比以前更糟，但是当编译器最终得到改进时，他们将免费获得这些改进，就像其他人之前所做的一样。 ;-]

【解决方案2】：

Visual C++ 2012 没有为右值引用和移动操作实现最终的 C++11 规范（规范在标准化过程中更改了几次）。您可以在 Visual C++ 团队博客文章"C++11 Features in Visual C++ 11" 中的右值引用下找到更多信息。

在您的示例中，具体表现为两种方式：

A 中用户定义的移动操作的定义不会抑制隐式声明的复制操作。
B 没有隐式定义的移动操作。

【讨论】：

【解决方案3】：

我不认为移动构造函数的声明会阻止复制 ctor 的生成。 ...而且编译器似乎更喜欢复制构造函数而不是移动构造函数。

实际上，根据 12.8 [class.copy] 第 7 段，移动构造函数的存在应该阻止复制构造函数：

如果类定义没有显式声明复制构造函数，则隐式声明。如果类定义声明了移动构造函数或移动赋值运算符，则隐式声明的复制构造函数定义为已删除；否则，它被定义为默认（8.4）。

然而，移动构造的细节直到过程后期才改变，似乎 VC++ 没有实现实际标准，而是较早的修订版。

【讨论】：

如果类有用户声明的移动构造函数或移动赋值运算符，则隐式声明的复制构造函数应该声明为已删除（此处不删除，因为 Visual C++ 没有完全实现最终规范）。
@JamesMcNellis 是的，我想我记得标准的早期版本，在找到详细信息后，我相应地更新了答案。