按值返回唯一指针如何避免 C 中的复制构造？

按唯一指针中的值返回：了解异常

问题：

唯一指针 (std::unique_ptr)在 C 中严格遵守移动语义，不允许复制构造。但是，可以从函数中按值返回唯一指针，并在不调用复制构造函数的情况下分配返回值。此操作引发了关于如何允许这种看似矛盾的行为的问题。

问题：

语言规范中是否有特定条款允许此异常？

答案：

是的。正如 C 11 的第 34 节和第 35 节所述，编译器被授权在某些情况下执行“复制省略”。以下是相关摘录：

When certain criteria are met, an implementation is allowed to omit the copy/move construction of a class object [...]. This elision of copy/move operations, called copy elision, is permitted [...] in a return statement in a function with a class return type, when the expression is the name of a non-volatile automatic object with the same cv-unqualified type as the function return type [...].

本质上，这意味着如果返回值是与返回类型匹配的非易失性自动对象，则编译器可以跳过复制/移动构造。

此外，根据规范：

When the criteria for elision of a copy operation are met and the object to be copied is designated by an lvalue, overload resolution to select the constructor for the copy is first performed as if the object were designated by an rvalue.

这意味着当通过 move 返回左值（命名对象）时，编译器将尝试解析构造函数选择，就好像它是右值（临时对象）一样。

实现详细信息：

此优化是通过编译器技术实现的。在允许复制省略的情况下，编译器直接在指定的内存位置创建返回的对象，而不进行复制构造。这种方法确保返回的对象是唯一的，并避免不必要的对象创建和销毁。

需要注意的是，这种行为特定于 C 0x，在以前的 C 版本中，按值返回唯一的指针将通常会导致未定义的行为或编译器错误。

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