Garantili kopya seçimi nasıl çalışır?

2016 Oulu ISO C ++ Standartları toplantısında, basitleştirilmiş değer kategorileri aracılığıyla Garantili kopya seçimi adlı bir teklif , standartlar komitesi tarafından C ++ 17'ye oylandı.

Garantili kopya seçimi tam olarak nasıl çalışır? Kopya seçimine zaten izin verilen bazı durumları kapsıyor mu, yoksa kopya seçimini garanti etmek için kod değişiklikleri gerekli mi?

Kopya seçiminin bazı durumlarda yapılmasına izin verildi. Bununla birlikte, izin verilmiş olsa bile, kodun yine de kopyası çıkarılmamış gibi çalışabilmesi gerekiyordu. Yani, erişilebilir bir kopya ve / veya taşıma oluşturucu olması gerekiyordu.

Garantili kopya seçimi, bir dizi C ++ kavramını yeniden tanımlar, öyle ki kopyaların / hareketlerin elenebileceği belirli koşullar aslında bir kopyayı / taşımayı hiç teşvik etmez . Derleyici bir kopyayı elden çıkarmıyor; standart, böyle bir kopyalamanın asla olamayacağını söylüyor.

Bu işlevi düşünün:

T Func() {return T();}

Garanti edilmeyen kopya seçim kurallarına göre, bu bir geçici oluşturacak ve sonra bu geçiciden işlevin dönüş değerine geçecektir. O hareket operasyonu olabilir elided edilmesi, ancak Tyine de hiç kullanılmamış olsa bile erişilebilir bir hamle yapıcı olması gerekir.

Benzer şekilde:

T t = Func();

Bu, kopyasının başlatılmasıdır t. Bu, başlangıç tdeğerinin dönüş değeri ile kopyalayacaktırFunc . Ancak, Tçağrılmasa bile yine de bir hareket oluşturucuya sahip olmak gerekir.

Garantili kopya seçimi , bir prvalue ifadesinin anlamını yeniden tanımlar . Pre-C ++ 17, prvalues ​​geçici nesnelerdir. C ++ 17'de, bir prvalue ifadesi yalnızca geçici gerçekleştirebilen bir , ancak henüz geçici değildir.

Prvalue türünden bir nesneyi başlatmak için bir prvalue kullanırsanız, o zaman hiçbir geçici gerçekleşmez. Ne zaman yaparsanreturn T(); , bu, işlevin dönüş değerini bir prvalue aracılığıyla başlatır. Bu işlev döndüğünden T, geçici oluşturulmaz; prvalue'nun ilklendirilmesi, dönüş değerini doğrudan doğrudan başlatır.

Anlaşılması gereken şey, dönüş değeri bir prdeğer olduğu için henüz bir nesne olmadığıdır . Sadece bir nesne için bir başlatıcıdır, tıpkıT() .

Bunu yaptığınızda T t = Func();, dönüş değerinin pr değeri doğrudan nesneyi başlatır t; "geçici oluştur ve kopyala / taşı" aşaması yoktur. Yana Func()bireyin dönüş değeri ile bir prvalue eşdeğerdir T(), tdirekt olarak başlatılırT() size yapmış aynen sankiT t = T() .

Bir prvalue başka bir şekilde kullanılırsa, prvalue geçici bir nesneyi somutlaştırır ve bu o ifadede kullanılır (veya ifade yoksa atılır). Öyleyse, eğer yaptıysanız const T &rt = Func();, prvalue T(), referansı içinde saklanacak olan geçici ( başlatıcı olarak kullanarak ) gerçekleştirirrt olağan geçici ömür boyu uzatma öğeleri ile birlikte .

Kesin seçimin yapmanıza izin verdiği bir şey, hareketsiz nesneleri iade etmektir. Örneğin,lock_guard kopyalanamaz veya taşınamaz, bu nedenle onu değere göre döndüren bir işleve sahip olamazsınız. Ancak garantili kopya seçimi ile bunu yapabilirsiniz.

Garantili seçim, doğrudan başlatma ile de çalışır:

new T(FactoryFunction());

Eğer FactoryFunctiongetiri Tdeğeriyle, bu ifadenin ayrılan belleğe dönüş değeri kopyalamak olmaz. Bunun yerine bellek ayıracak ve ayrılmış belleği doğrudan işlev çağrısı için geri dönüş değeri belleği olarak kullanacaktır .

Dolayısıyla, değere göre dönen fabrika işlevleri, yığın tahsisli belleği, farkında bile olmadan doğrudan başlatabilir. Tabii ki, bu işlevler dahili olarak garantili kopya seçimi kurallarını takip ettikleri sürece . Bir tür prvalue döndürmeleri gerekir T.

Elbette bu da işe yarar:

new auto(FactoryFunction());

Daktilo adlarını yazmaktan hoşlanmıyorsanız.

Yukarıdaki garantilerin yalnızca pr değerler için çalıştığını kabul etmek önemlidir. Yani, adlandırılmış bir değişkeni döndürürken hiçbir garanti alamazsınız :

T Func()
{
   T t = ...;
   ...
   return t;
}

Bu durumda, tyine de erişilebilir bir kopyalama / taşıma yapıcısına sahip olmalıdır. Evet, derleyici kopyalama / taşımayı optimize etmeyi seçebilir. Ancak derleyicinin yine de erişilebilir bir kopyalama / taşıma yapıcısının varlığını doğrulaması gerekir.

Dolayısıyla adlandırılmış dönüş değeri optimizasyonu (NRVO) için hiçbir şey değişmez.