为什么我不能用 std::tuple 保证复制省略？

Question

我希望在 C++20 中，以下代码在 A 和 B 的打印之间不打印任何内容（因为我希望保证 RVO 能够启动）。但输出是：

一个

再见

B

C

再见

再见

所以大概正在创建一个临时的。

#include <iostream>
#include <tuple>
struct INeedElision{
    int i;
    ~INeedElision(){
        std::cout << "Bye\n";
    }
};

std::tuple<int, INeedElision> f(){
    int i = 47;
    return {i, {47}};
}

INeedElision g(){
    return {};
}

int main()
{   
    std::cout << "A\n"; 
    auto x = f();
    std::cout << "B\n";
    auto y = g();
    std::cout << "C\n";
}

这种行为的原因是什么？ 是否有避免复制的解决方法（不使用指针）？

https://godbolt.org/z/zasoGd

Answer 1

当从{i, {47}} 构造std::tuple<int, INeedElision> 时，the selected constructor of std::tuple 通过对const 的左值引用获取元素。

tuple( const Types&... args );

然后当使用{i, {47}}作为初始化器时，会构造一个临时的INeedElision，然后传递给std::tuple的构造函数（并被复制）。临时对象将立即销毁，您会在“A”和“B”之间看到“Bye”。

顺便说一句：std::tuple 的第三个构造函数不会用于这种情况。

template< class... UTypes >
tuple( UTypes&&... args );

它是一个构造函数模板，像{47}这样的braced-init-list没有类型，不能通过模板参数推导推导出来。

另一方面，如果INeedElision有一个转换构造函数取int，并将初始化器设为{i, 47}，则将使用std::tuple的第三个构造函数，不会构造临时的INeedElision；该元素将从int 47 就地构造。

LIVE

Answer 2

如果你返回对象本身，你只会得到复制省略：

std::vector<int> fn1()
{
   return std::vector<int>{}; // guaranteed copy elision
}

std::vector<int> fn2()
{
   std::vector<int> vec;
   return vec; // a good compiler will manage to elide the copy/move here
}

在您的情况下，您正在返回元组，因此元组本身可能会复制省略，但不会将参数传递给元组的构造函数！

std::tuple<int, INeedElision> f(){

    int i = 47;
    return {i, {47}}; // construct the tuple in place of the return address but the arguments are copied into the tuple and not even moved ! to move call std::move explicitly
}

编译器不允许省略传递给元组构造函数的参数副本，因为您返回的不是参数本身，而是包含它们副本的元组。另请注意，该表不能保存对参数的引用，因为这些局部变量将在函数返回时被破坏，从而导致悬空引用。

如果您想在 c++ 17 中获得复制省略的机会，然后执行以下操作：

std::tuple<int, INeedElision> f(){

    std::tuple<int, INeedElision> ret;
    auto& [i, ne] = ret;
    i = 47;
    ne = 47;
    return ret;
}