C ++ 11移动语义和Microsoft Visual C ++编译优化

Question

让我们考虑以下Microsoft Visual C ++中的自定义数组的类模板（Microsoft Visual Studio 2012 RC，版本11.0.50522.1 RCREL）。

/*C++11 switch-on*/

#include <iostream>

template <typename element, unsigned int size>
class array
{
    private:
        element data[size];
    public:
        array(){}
        ~array(){}
        array(const array & other)(){}
        element & operator [](unsigned int i)
        {
            if(i<size)
                return data[i];
            else
                throw std::runtime_error("Out of boundary");
        }
}

请注意，构造函数，析构函数和复制构造函数被定义为不执行任何操作。 普通的打印功能定义如下

/*printing*/

template <typename element, unsigned int size>
void print(test::array<element, size> & content)
{
    unsigned int i=0;
    for(std::cout<<"["<<content[i++];i<size;std::cout<<content[i++])
        std::cout<<",";
    std::cout<<"]"<<std::endl;
}

当程序运行以下主程序时

int main(int argc, char * argv[])
{
    array<int, 3> a;

    /* uniform initialization is not supported yet
     * so we bother iterating to assign to initialize
     * a to [1,2,3]
    */

    for(int i=0;i<3;i++)
        a[i]=i+1;

    /*copy*/
    auto b=a;

    /*move*/
    auto c=std::move(a);

    /*change in a*/
    a[0]=0;

    print<int, 3>(a);
    print<int, 3>(b);
    print<int, 3>(c);

    return 0;
}

输出结果根据编译优化而有所不同。 特别是如果我编译运行

• / Od开关打开

  a = [0,2,3]

  b = [1470797225，-2,9185596]

  c = [0,2620008,9186761]

• 开启/ O1，/ O2或/ Ox

  a = [0,2,3]

  b = [0,2,3]

  c = [0,2,3]

现在我明白了

• / Od开关打开
  • b是一个因为拷贝构造函数的不同不执行任何操作时调用
  • c与a有所不同，因为复制构造函数在调用时不执行任何操作。 但是根据移动语义， a中数组数据中元素的变化也反映给c 。 因此a [0] == c [0] == 0。

但是我不明白为什么在优化打开的情况下a ， b和c都相等。 我可能会认为Microsoft C ++编译器将不执行任何操作的副本构造函数替换为可以移动的副本构造函数，但是我不确定。

Answer 1

该标准的[conv.lval]部分命令：

非函数，非数组类型T的glvalue可以转换为prvalue。 如果T是不完整的类型，则必须进行这种转换的程序格式错误。 如果glvalue引用的对象不是类型T的对象，也不是从T派生的类型的对象 ， 或者该对象未初始化，则需要进行此转换的程序具有未定义的行为 。 如果T是非类类型，则prvalue的类型是T的cv不合格版本。 否则，prvalue的类型为T

在print内部，表达式cout << content[i++]使用左值到右值转换。 当您调用print(b)或print(c) ，转换发生在从未初始化的对象上，因此您具有未定义的行为。

试图刻画未定义的行为是徒劳的。

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注意：对象b和c由复制构造函数初始化。 复制构造函数不会初始化子对象b.content或c.content ，这意味着这些数组及其所有成员元素c.content正式初始化 。

初始化c时，代码实际上并未从a移动。 std::move创建一个右值引用，这使移动成为可能，但是没有匹配的构造函数接受右值引用，因此使用了复制构造函数， a被复制且不被移动。