Wie kann ich einen „std::unique_ptr' zurückgeben, ohne „std::move' zu verwenden?

Rückgabe von std::unique_ptr ohne std::move: Wie ist das möglich?

Trotz des Verbots der Kopierkonstruktion in std:: unique_ptr ist es möglich, ein std::unique_ptr zurückzugeben. aus einer Funktion ohne Verwendung von std::move. Dieser offensichtliche Widerspruch hat seinen Ursprung in einer bestimmten Ausnahme, die in der C-Sprachspezifikation zulässig ist.

Die Ausnahme: Kopierelision

C erlaubt die Kopierelision unter bestimmten Umständen, wie in definiert 12.8 §34 und §35. Ein solcher Fall ist, wenn ein nichtflüchtiges automatisches Objekt mit demselben cv-unqualifizierten Typ wie der Rückgabetyp der Funktion zurückgegeben wird. In diesem Szenario ist es dem Compiler gestattet, auf den Kopiererstellungsprozess zu verzichten. Diese Elision wird sowohl auf Kopien als auch auf Verschiebungen angewendet.

Die Implementierung der Copy-Elision

Wenn die Copy-Elision in einer Return-Anweisung verwendet wird, betrachtet der Compiler das Objekt zunächst als ein R-Wert, auch wenn es ein L-Wert ist, zum Zwecke der Überladungsauflösung. Wenn also ein Verschiebungskonstruktor verfügbar ist, wird er ausgewählt, es wird jedoch kein tatsächlicher Verschiebungsvorgang ausgeführt. Dies führt zu einem leeren Move-Konstruktoraufruf, der als Platzhalter fungiert und die Besitzsemantik des eindeutigen Zeigers beibehält.

Beispiel

Der folgende Code demonstriert das Phänomen:

unique_ptr<int> foo()
{
  unique_ptr<int> p( new int(10) );

  return p; // Line 1, copy elision applied
}

int main()
{
  unique_ptr<int> p = foo();

  cout << *p << endl;
  return 0;
}

In Zeile 1 wird der zurückgegebene unique_ptr wird während der Überlastungsauflösung als R-Wert behandelt. Da ein Verschiebungskonstruktor verfügbar ist, wird er ausgewählt. Der tatsächliche Rückgabewert ist jedoch das nichtflüchtige automatische Objekt p und kein verschobener Wert. Der Compiler verzichtet auf die Kopier-/Verschiebekonstruktion und ermöglicht die Rückgabe eines unique_ptr ohne explizit std::move zu verwenden.

Schlussfolgerung

Diese Ausnahme vom Kopierkonstruktorverbot ist in der C-Sprachspezifikation ausdrücklich zulässig, um effiziente und prägnante Rückgabeanweisungen zu ermöglichen. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass es sich bei der Kopierelision um eine Optimierung handelt, die der Compiler möglicherweise durchführt oder auch nicht. Daher wird im Allgemeinen empfohlen, std::move explizit in Rückgabeanweisungen zu verwenden, um das beabsichtigte Verhalten sicherzustellen.

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