c++11 - 为什么局部变量的常量性会抑制返回值的 move 语义？

Question

struct STest : public boost::noncopyable {
    STest(STest && test) : m_n( std::move(test.m_n) ) {}
    explicit STest(int n) : m_n(n) {}
    int m_n;
};

STest FuncUsingConst(int n) {
    STest const a(n);
    return a;
}

STest FuncWithoutConst(int n) {
    STest a(n);
    return a;
}

void Caller() {
    // 1. compiles just fine and uses move ctor
    STest s1( FuncWithoutConst(17) );

    // 2. does not compile (cannot use move ctor, tries to use copy ctor)
    STest s2( FuncUsingConst(17) );
}

上面的示例说明了在 C++11 中(如 Microsoft Visual C++ 2012 中实现的那样)函数的内部细节如何修改其返回类型。直到今天，我的理解是，程序员只需要知道返回类型的声明即可了解如何处理返回值，例如，当作为参数传递给后续函数调用时。 并非如此。

我喜欢在适当的地方将局部变量设为const。它帮助我理清思路并清晰地构建算法。但要注意返回声明为 const 的变量!即使该变量将不再被访问(毕竟执行了 return 语句)，并且即使声明为 const 的变量早已超出范围(参数表达式的计算已完成)，它无法 move ，因此将被复制(如果无法复制，则编译失败)。

此问题与另一个问题相关，Move semantics & returning const values 。不同之处在于，在后者中，函数被声明为返回一个 const 值。在我的示例中，FuncUsingConst 被声明为返回一个 volatile 临时值。然而，函数体的实现细节会影响返回值的类型，并决定返回值是否可以用作其他函数的参数。

此行为是否符合标准？
这怎么能被认为是有用的？

额外问题:考虑到调用和实现可能位于不同的翻译单元中，编译器如何知道编译时的差异？

<小时/>

编辑:尝试重新表述问题。

函数的结果怎么可能比声明的返回类型更多？函数声明不足以确定函数返回值的行为，这怎么可能让人接受呢？对我来说，这似乎是 FUBAR 的一个例子，我只是不确定是否应归咎于该标准或微软的实现。

作为被调用函数的实现者，我不能指望知道所有调用者，更不用说监视调用代码中的每一个微小变化了。另一方面，作为调用函数的实现者，我不能依赖被调用函数不返回恰好在函数实现范围内声明为 const 的变量。

函数声明是一个契约。现在值多少钱？我们在这里讨论的不是语义上等效的编译器优化，例如复制省略，它很好，但不会改变代码的含义。无论是否调用复制构造函数，都会改变代码的含义(甚至可以将代码破坏到无法编译的程度，如上所示)。为了理解我在这里讨论的尴尬之处，请考虑上面的“奖励问题”。

Answer 1

I like making local variables const where appropriate. It helps me clean up my train of thought and clearly structure an algorithm.

这确实是一个很好的做法。尽可能使用const。但是，在这里您不能(如果您希望从中 move const 对象)。

事实上，您在函数中声明了一个 const 对象，这意味着只要该对象还活着，您的对象的状态就永远不会改变 - 在换句话说，永远不会在调用其析构函数之前。甚至在调用其析构函数之前也不会。只要 const 对象还活着，它的状态就不会改变。

但是，在这里，您以某种方式期望该对象在因超出范围而被破坏之前被 move ，并且 move 正在改变状态。您无法从 const 对象中 move - 即使您不再使用该对象也是如此。

但是，您可以做的是创建一个非const对象，并仅通过对const的引用在函数中访问它> 绑定(bind)到该对象:

STest FuncUsingConst(int n) {
    STest object_not_to_be_touched_if_not_through_reference(n);
    STest const& a = object_not_to_be_touched_if_not_through_reference;

    // Now work only with a

    return object_not_to_be_touched_if_not_through_reference;
}

通过一些规则，您可以轻松地强制执行这样的语义:函数在创建后不应修改该对象 - 除非在返回时允许从该对象 move 。

更新:

根据balki的建议在注释中，另一种可能性是将常量引用绑定(bind)到非常量临时对象(其生命周期将根据第 12.2/5 节延长)，并在返回它时执行 const_cast:

STest FuncUsingConst(int n) {
    STest const& a = STest();

    // Now work only with a

    return const_cast<STest&&>(std::move(a));
}