复制省略

当满足某些条件时，可以省略从同类型（忽略 cv-限定符）源对象创建类对象的过程，即使所选的构造函数和/或析构函数具有副作用。这种省略对象创建的过程称为 副本消除。

在具有类返回类型的函数中的 return 语句中，当操作数是非 volatile 且具有自动存储期的对象 obj 的名称时（函数参数或处理函数参数除外），可以通过将 obj 直接构造到函数调用的结果对象中来省略结果对象的复制初始化。这种副本消除的变体称为 命名返回值优化 (NRVO)。

当类对象 target 使用尚未绑定到引用的临时类对象 obj 进行复制初始化时，可以通过将 obj 直接构造到 target 中来省略复制初始化。这种副本消除的变体称为未命名返回值优化 (URVO)。自 C++17 起，URVO 是强制性的，不再被视为副本消除的一种形式；详见下文。	(C++17 前)
在 throw 表达式中，当操作数是非 volatile 且具有自动存储期的对象 obj 的名称时（函数参数或处理函数参数除外），该对象属于不包含最内层 try 块（如果存在）的作用域，可以通过将 obj 直接构造到异常对象中来省略异常对象的复制初始化。在处理函数中，如果程序的含义不变，除了处理函数参数的构造函数和析构函数的执行，可以通过将处理函数参数视为异常对象的别名来省略处理函数参数的复制初始化。	(C++11 起)
在协程中，可以省略协程参数的副本。在这种情况下，如果程序的含义不变，除了参数副本对象的构造函数和析构函数的执行，对该副本的引用将被替换为对相应参数的引用。	(C++20 起)

当发生副本消除时，实现将省略初始化的源和目标视为引用同一对象的两种不同方式。

销毁发生在没有优化的情况下，这两个对象本应被销毁的时间中较晚的一个。	(C++11 前)
如果所选构造函数的第一个参数是对对象类型的右值引用，则该对象的销毁发生在目标本应被销毁时。否则，销毁发生在没有优化的情况下，这两个对象本应被销毁的时间中较晚的一个。	(C++11 起)

纯右值语义（“保证的副本消除”）

自 C++17 起，纯右值在需要时才实例化，然后直接构造到其最终目的地的存储中。这有时意味着即使语言语法在视觉上暗示复制/移动（例如复制初始化），也没有执行复制/移动——这意味着该类型根本不需要可访问的复制/移动构造函数。示例包括：

在 return 语句中初始化返回对象，当操作数是与函数返回类型相同的类类型（忽略 cv-限定符）的纯右值时。

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
}

即使没有 T 对象被销毁，返回类型的析构函数也必须在 return 语句处可访问且未被删除。

在对象初始化中，当初始化表达式是与变量类型相同的类类型（忽略 cv-限定符）的纯右值时。

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

这仅适用于已知不是潜在重叠子对象的对象。

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
};

注意：此规则未指定优化，标准也未正式将其描述为“副本消除”（因为没有内容被消除）。相反，C++17 核心语言对纯右值和临时对象的规范与早期 C++ 版本根本不同：不再有临时对象可供复制/移动。描述 C++17 机制的另一种方式是“未实例化值传递”或“延迟临时实例化”：纯右值在不实例化临时对象的情况下返回和使用。

(C++17 起)

[编辑] 注意

副本消除是唯一允许的优化形式(C++14 前) 两种允许的优化形式之一，与分配消除和扩展并列，(C++14 起) 可以改变可观察的副作用。由于某些编译器在允许的所有情况下都不执行副本消除（例如，在调试模式下），因此依赖于复制/移动构造函数和析构函数的副作用的程序不可移植。

在 return 语句或 throw 表达式中，如果编译器无法执行副本消除但满足副本消除的条件，或者除了源是函数参数之外，其他条件都满足，编译器将尝试使用移动构造函数，即使源操作数由左值指定(C++23 前) 源操作数将被视为右值(C++23 起)；详见 return 语句。

在常量表达式和常量初始化中，永远不会执行副本消除。

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

(C++11 起)

功能测试宏	值	标准	特性
`__cpp_guaranteed_copy_elision`	`201606L`	(C++17)	通过简化的值类别保证副本消除

[编辑] 示例

运行此代码

#include <iostream>
 
struct Noisy
{
    Noisy() { std::cout << "constructed at " << this << '\n'; }
    Noisy(const Noisy&) { std::cout << "copy-constructed\n"; }
    Noisy(Noisy&&) { std::cout << "move-constructed\n"; }
    ~Noisy() { std::cout << "destructed at " << this << '\n'; }
};
 
Noisy f()
{
    Noisy v = Noisy(); // (until C++17) copy elision initializing v from a temporary;
                       //               the move constructor may be called
                       // (since C++17) "guaranteed copy elision"
    return v; // copy elision ("NRVO") from v to the result object;
              // the move constructor may be called
}
 
void g(Noisy arg)
{
    std::cout << "&arg = " << &arg << '\n';
}
 
int main()
{
    Noisy v = f(); // (until C++17) copy elision initializing v from the result of f()
                   // (since C++17) "guaranteed copy elision"
 
    std::cout << "&v = " << &v << '\n';
 
    g(f()); // (until C++17) copy elision initializing arg from the result of f()
            // (since C++17) "guaranteed copy elision"
}

可能的输出

constructed at 0x7fffd635fd4e
&v = 0x7fffd635fd4e
constructed at 0x7fffd635fd4f
&arg = 0x7fffd635fd4f
destructed at 0x7fffd635fd4f
destructed at 0x7fffd635fd4e

[编辑] 缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告	应用于	发布时的行为	正确的行为
CWG 1967	C++11	当使用移动构造函数完成副本消除时，被移动对象的生命周期仍被考虑在内。	不考虑
CWG 2426	C++17	返回纯右值时不需要析构函数	析构函数可能被调用
CWG 2930	C++98	只能消除复制（/移动）操作，但复制初始化可以选择非复制（/移动）构造函数	消除任何对象构造相关复制初始化

编译器支持
自由（freestanding）与宿主（hosted）
语言
标准库
标准库头文件
具名要求
特性测试宏 (C++20)
语言支持库
概念库 (C++20)
诊断库
内存管理库
元编程库 (C++11)
通用工具库
容器库
迭代器库
范围库 (C++20)
算法库
字符串库
文本处理库
数值库
日期和时间库
输入/输出库
文件系统库 (C++17)
并发支持库 (C++11)
执行控制库 (C++26)
技术规范
符号索引
外部库

初始化器
默认初始化
值初始化
直接初始化
复制初始化
列表初始化 (C++11)
聚合初始化
引用初始化
复制省略
静态初始化
零初始化
常量初始化
动态非局部初始化
有序动态初始化
无序动态初始化
类成员初始化
成员初始化列表
默认成员初始化器 (C++11)

cppreference.cn

命名空间

变体

视图

操作

复制省略

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纯右值语义（“保证的副本消除”）

[编辑] 注意

[编辑] 示例

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