c++ - 我可以确保 RVO 用于重新解释的值吗？

Question

假设我写了:

Foo get_a_foo() {
    return reinterpret_cast<Foo>(get_a_bar());
}

并假设 sizeof(Foo) == sizeof(Bar)。

当我使用 reinterpret_cast 来“打破规则”时，返回值优化是否一定要在这里进行，或者是否允许编译器为所欲为？如果我没有获得 RVO，或者无法保证获得 RVO - 我可以更改此代码以确保它发生吗？

我的问题是关于 C++11 和 C++17(如果我没记错的话，因为它有一些变化 w.r.t. RVO)。

Answer 1

Suppose I've written:

Foo get_a_foo() {
    return reinterpret_cast<Foo>(get_a_bar());
}

and suppose that sizeof(Foo) == sizeof(Bar).

reinterpret_cast 对所有可能的 Foo 和 Bar 类型都不合法。它仅适用于以下情况:

1. Bar 是一个指针，Foo 是一个指针或一个足以容纳指针的整数/枚举。
2. Bar 是一个足以容纳指针的整数/枚举，Foo 是一个指针。
3. Bar 是对象类型，Foo 是引用类型。

还有一些我没有涉及的其他情况，但它们要么无关紧要(nullptr_t 转换)，要么属于 #1 或 #2 的类似问题。

看，在处理基本类型时，省略实际上并不重要。您无法分辨省略基本类型的复制/移动与不省略它之间的区别。那么那里有转换吗？编译器只是使用返回值寄存器吗？这取决于编译器，通过“好像”规则。

并且在返回引用类型时省略不适用，因此 #3 不适用。

但如果 Foo 和 Bar 是用户定义的对象类型(或指针、整数或成员指针以外的对象类型)，则转换为 is ill-formed . reinterpret_cast 不是某种普通的 memcpy 转换函数。

所以让我们用一些您知道的可以实际工作的代码替换它:

Foo get_a_foo()
{
    return std::bit_cast<Foo>(get_a_bar());
}

在哪里C++20's std::bit_cast有效地将一种普通可复制类型转换为另一种普通可复制类型。

该转换仍然不会被忽略。或者至少，不是通常使用“省略”的方式。

因为这两种类型是平凡可复制的，而bit_cast只会调用平凡的构造函数，编译器当然可以删除构造函数，甚至使用get_a_foo的返回值对象作为 get_a_bar 的返回值对象。因此，它可以被视为“省略”。

但“省略”通常指的是标准中允许实现忽略甚至非平凡的构造函数/析构函数的部分。编译器只能执行上述操作，因为所有构造函数和析构函数都是微不足道的。如果它们是非平凡的，则它们不能被忽略(话又说回来，如果它们是非平凡的，std::bit_cast 将不起作用)。

我的观点是，上述转换的优化不是由于“省略”或 RVO 规则；这完全是由于“好像”规则。即使在 C++17 中，bit_cast 调用是否有效地成为 noop 完全取决于编译器。是的，在创建 Foo 纯右值后，C++17 要求将其“省略”复制到函数的返回值对象中。

但是转换本身不是省略的问题。