为什么 C++ 编译器在使用 RVO 将 POD 移动到可选时不能省略移动？

Question

考虑以下代码 ( godbolt )：

#include <optional>
#include <array>

struct LargeType {
    std::array<int, 256> largeContents;
};

LargeType doSomething();

std::optional<LargeType> wrapIntoOptional(){
    return std::optional<LargeType> {doSomething()};
}

如您所见，有一个 function 返回一个大的 POD，然后一个 function 将它包装到一个std::optional中。 正如在 godbolt 中可见，编译器在这里创建了一个memcpy ，因此它不能完全忽略移动 object。这是为什么？

如果我理解正确，C++ 语言将允许由于 as-if 规则而忽略移动，因为它没有明显的副作用。 所以看来编译器真的避不开。 但为什么？

我（可能不正确）对编译器如何优化memcpy的理解是将对可选内部存储的引用传递给doSomething() （因为我猜这么大的对象无论如何都会通过隐藏引用传递）。 由于 RVO，可选本身已经位于wrapIntoOptional调用者的堆栈中。 由于std::optional的构造函数的定义在 header 中，它可供编译器使用，因此它应该能够内联它，因此它可以首先将存储位置交给doSomething 。 那么我的直觉有什么问题呢？

澄清一下：我不认为 C++ 语言需要编译器内联它。 我只是认为这将是一个合理的优化，并且考虑到将东西包装到可选项中是一个常见的操作，这将是一个在现代编译器中实现的优化。

Answer 1

不可能通过构造函数调用将任何复制/移动到由构造的 object 管理的存储中。

构造函数以 object 作为参考。 为了将引用绑定到某个东西，必须有一个 object，因此doSomething()的纯右值必须具体化为临时 object 以绑定到引用，然后构造函数必须从该临时复制/移动到它自己的存储中。

通过function参数是不可能省略的。 这将需要知道 function 的实现和 C++ 的指定方式，可以编译每个 function 只知道其他函数的声明（除了常量表达式评估）。 这会破坏它或在声明中需要一种新类型的注释。

这些都不能阻止编译器以不影响可观察行为的方式进行优化。 如果您的编译器没有弄清楚可以避免额外的副本，并且在查看所有相关函数/构造函数定义时没有明显的副作用，那么您可以向您的编译器供应商投诉。 复制省略的概念是允许编译器优化复制/移动，即使它会产生明显的副作用。

Answer 2

您可以添加noexcept来省略副本：

https://godbolt.org/z/rrGEfrdzc