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();
}

每个函数在RVO方面的实际行为当然是依赖于编译器的。然而，我是否正确地认为，RVO对两者都是常见的呢？

附注：(见答案)函数#1的目的是：

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，您保证从s获得一个副本到函数的返回值。在这种情况下，你最好还是

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

或者，如果可能的话，重写该函数使其对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。这里不满意的是，return语句中的表达式必须是变量的名称。s.assign(...)不是一个名称，它是一个更复杂的表达式；为了考虑NRVO，您需要有类似于return s;的东西。

对于#2，假设get_value函数返回string (或const string)，那么在任何现代编译器上都很可能有RVO，而且，如果所有这些都符合C++17的批准，那么RVO将在任何符合的编译器中以C++17模式得到保证(对于NRVO仍然没有任何保证)。

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

我决定检查当前的编译器状态，所以我对GCC 6.1.0、Clang 3.8.0和MSVC 2015更新3进行了一些测试。

对于#2，您可以从所有三个编译器获得RVO ( return语句中的prvalue很容易分析)。

您还可以从所有三个编译器获得NRVO，其结构类似于上面的“NRVO友好”(对于MSVC，您需要启用优化)。

但是，对于这样的函数

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

GCC和Clang做NRVO，但MSVC没有；但是它会生成从s到返回值的移动，这是标准一致性。

另一个例子是：

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return执行RVO操作，而对于第三个编译器则从s迁移到RVO。