Copy elision

• In einem throw -Ausdruck , wenn der Operand der Name eines nicht-flüchtigen Objekts obj mit automatischer Speicherdauer (außer einem Funktionsparameter oder einem Handler-Parameter) ist, das zu einem Gültigkeitsbereich gehört, der den innersten umschließenden try -Block (falls vorhanden) nicht enthält, kann die Kopierinitialisierung des Ausnahmeobjekts weggelassen werden, indem obj direkt in das Ausnahmeobjekt konstruiert wird.
• In einem Handler kann die Kopierinitialisierung des Handler-Arguments weggelassen werden, indem der Handler-Parameter als Alias für das Ausnahmeobjekt behandelt wird, wenn sich die Bedeutung des Programms nicht ändert, außer durch die Ausführung von Konstruktoren und Destruktoren für das Handler-Argument.

• In Coroutinen kann eine Kopie eines Coroutinen-Parameters weggelassen werden. In diesem Fall werden Referenzen auf diese Kopie durch Referenzen auf den entsprechenden Parameter ersetzt, wenn sich die Bedeutung des Programms nicht ändert, außer durch die Ausführung eines Konstruktors und Destruktors für das Parameterkopie-Objekt.

Wenn der erste Parameter des ausgewählten Konstruktors ein Rvalue-Referenz auf den Objekttyp ist, erfolgt die Zerstörung dieses Objekts, wenn das Ziel zerstört worden wäre. Andernfalls erfolgt die Zerstörung zum späteren der beiden Zeitpunkte, zu denen die beiden Objekte ohne die Optimierung zerstört worden wären.

Prvalue-Semantik ("guaranteed copy elision")

Seit C++17 wird ein Prvalue erst dann materialisiert, wenn er benötigt wird, und dann direkt in den Speicher seines endgültigen Ziels konstruiert. Dies bedeutet manchmal, dass selbst wenn die Sprachsyntax visuell einen Kopier-/Verschiebevorgang nahelegt (z.B. Copy Initialization ), kein Kopier-/Verschiebevorgang durchgeführt wird – was bedeutet, dass der Typ überhaupt keinen zugänglichen Kopier-/Verschiebekonstruktor benötigt. Beispiele hierfür sind:

• Initialisierung des zurückgegebenen Objekts in einer return-Anweisung , wenn der Operand ein Prvalue desselben Klassentyps (unter Ignorierung der CV-Qualifikation ) wie der Funktionsrückgabetyp ist:

T f()
{
    return U(); // constructs a temporary of type U,
                // then initializes the returned T from the temporary
{
T g()
{
    return T(); // constructs the returned T directly; no move
{

Der Destruktor des zurückgegebenen Typs muss an der Stelle der return-Anweisung zugänglich und nicht gelöscht sein, auch wenn kein T-Objekt zerstört wird.

• Bei der Initialisierung eines Objekts, wenn der Initialisierungsausdruck ein Prvalue desselben Klassentyps (unter Ignorierung der CV-Qualifikation ) wie der Variablentyp ist:

T x = T(T(f())); // x is initialized by the result of f() directly; no move

Dies kann nur angewendet werden, wenn das zu initialisierende Objekt bekanntlich kein potenziell überlappendes Subobjekt ist:

struct C { /* ... */ };
C f();
struct D;
D g();
struct D : C
{
    D() : C(f()) {}    // no elision when initializing a base class subobject
    D(int) : D(g()) {} // no elision because the D object being initialized might
                       // be a base-class subobject of some other class
};

Hinweis: Diese Regel spezifiziert keine Optimierung, und der Standard beschreibt sie nicht formal als "Copy Elision" (weil nichts ausgelassen wird). Stattdessen ist die C++17-Kernsprachspezifikation von Prvalues und Temporaries grundlegend anders als die früherer C++-Revisionen: Es gibt kein temporäres Objekt mehr, von dem kopiert/verschoben werden könnte. Eine andere Beschreibung der C++17-Mechanik ist "Unmaterialized Value Passing" oder "Deferred Temporary Materialization": Prvalues werden zurückgegeben und verwendet, ohne jemals ein temporäres Objekt zu materialisieren.

In einer return -Anweisung oder einem throw -Ausdruck, wenn der Compiler keine Copy Elision durchführen kann, aber die Bedingungen für Copy Elision erfüllt sind oder erfüllt wären, außer dass die Quelle ein Funktionsparameter ist, wird der Compiler versuchen, den Move-Konstruktor zu verwenden, selbst wenn der Quelloperand durch einen Lvalue bezeichnet wird (bis C++23) wird der Quelloperand als Rvalue behandelt (seit C++23) ; siehe return -Anweisung für Details.

In konstanten Ausdrücken und bei konstanter Initialisierung wird Copy Elision niemals durchgeführt.

struct A
{
    void* p;
    constexpr A() : p(this) {}
    A(const A&); // Disable trivial copyability
};
constexpr A a;  // OK: a.p points to a
constexpr A f()
{
    A x;
    return x;
}
constexpr A b = f(); // error: b.p would be dangling and point to the x inside f
constexpr A c = A(); // (until C++17) error: c.p would be dangling and point to a temporary
                     // (since C++17) OK: c.p points to c; no temporary is involved