为什么“部分RVO”没有执行？

Question

请看一下这个愚蠢的函数，它只会说明问题和简化真正的代码：

struct A;

A create(bool first){
        A f(21), s(42);
        if(first)
           return f;
        else
           return s;
}

我理解，因为不清楚在编译期间将返回哪个对象，所以不能总是执行返回值优化(RVO)。

但是，在50%的情况下(假设true/false由于缺乏进一步的信息而统一分布)可能会执行RVO :只需决定应该对哪种情况执行RVO (first==true或first==false)，并将其应用于此参数-值，并接受在另一种情况下必须调用复制构造函数。

然而，对于我可以使用的所有编译器(参见使用gcc、嘎吱声和MSVC) --在这两种情况下(即first==true或first==false)，使用的都是复制构造函数，而不是省略。

是否存在使上述情况下的“部分RVO”无效的东西，还是所有编译器都不可能错过优化的情况？

完整程序：

#include <iostream>

struct A{
    int val;
    A(int val_):val(val_){}
    A(const A&o):val(o.val){
        std::cout<<"copying: "<<val<<"\n";
    }
};

A create(bool first){
        A f(21), s(42);
        if(first)
           return f;
        else
           return s;
}

int main(){
    std::cout<<"With true: ";
    create(true);
    std::cout<<"With false: ";
    create(false);
}

Answer 1

让我们考虑一下如果对f执行RVO会发生什么，这意味着它是直接在返回值中构造的。如果first==true和f被返回，那么就不需要拷贝了。但是如果first==false然后返回s，那么程序将在f析构函数运行之前将构造s复制到f的顶部。然后，f的析构函数将运行，现在返回的值是一个已经销毁的无效对象！

如果RVO是为s完成的，则同样的参数也适用，但现在问题发生在first==true时。

无论你选择哪一种，你都会避免在50%的情况下复制，而在其他50%的情况下，你会得到不明确的行为！这不是一个理想的优化！

为了完成这项工作，必须改变局部变量的销毁顺序，以便在将f复制到该内存位置之前销毁s (反之亦然)，这是一个非常危险的问题。破坏的顺序是C++的一个基本属性，不应该被篡改，否则你会破坏RAII，谁知道还有多少其他的假设。

Answer 2

我对此的看法是，除了饶有兴趣地阅读Jonathan的答案之外，我们始终可以为返回的对象定义一个move构造函数。如果RVO由于任何原因无法应用，并且在我看来是一个很好的解决方案，那么这将比复制构造函数更受青睐。

像std::vector这样的东西定义了这样的构造函数，所以您可以免费获得它。