関数からunique_ptrを返す

unique_ptr<T>コピーの構築を許可せず、代わりに移動のセマンティクスをサポートします。それでも、unique_ptr<T>関数からを返し、戻り値を変数に割り当てることができます。

#include <iostream>
#include <memory>

using namespace std;

unique_ptr<int> foo()
{
  unique_ptr<int> p( new int(10) );

  return p;                   // 1
  //return move( p );         // 2
}

int main()
{
  unique_ptr<int> p = foo();

  cout << *p << endl;
  return 0;
}

上記のコードはコンパイルされ、意図したとおりに機能します。では、この行1がコピーコンストラクタを呼び出さず、コンパイラエラーが発生するのはなぜですか。2代わりにlineを使用しなければならなかった場合、それは理にかなっています（lineを使用し2ても機能しますが、そうする必要はありません）。

私はC ++ 0xがこの例外を許可していることを知っています。unique_ptr戻り値は関数が終了するとすぐに破棄され、返されるポインターの一意性を保証する一時的なオブジェクトだからです。これがどのように実装されているのか知りたいのですが、コンパイラーで特別なケースになっているのでしょうか、それとも、これが利用する言語仕様に他の節があるのでしょうか？

これが利用する言語仕様に他のいくつかの節がありますか？

はい、12.8§34および§35を参照してください。

特定の基準が満たされると、実装はクラスオブジェクトのコピー/移動構成を省略できます[...]このコピー/移動操作の省略は、コピー省略と呼ばれ、[...]のreturnステートメントで許可されますクラスの戻り値型の関数、式が関数の戻り値型と同じcv非修飾型の不揮発性自動オブジェクトの名前である場合 [...]

コピー操作の除外の基準が満たされ、コピーするオブジェクトが左辺値で指定されている場合、オブジェクトが右辺値で指定されているかのように、コピーのコンストラクターを選択するオーバーロード解決が最初に実行されます。

最悪の場合、つまりC ++ 11、C ++ 14、およびC ++ 17で省略なしで、returnステートメントの名前付き値が処理されるため、値による戻りがデフォルトの選択である必要があるという点をもう1つ追加したかっただけです。右辺値として。たとえば、次の関数は-fno-elide-constructorsフラグを指定してコンパイルします

std::unique_ptr<int> get_unique() {
  auto ptr = std::unique_ptr<int>{new int{2}}; // <- 1
  return ptr; // <- 2, moved into the to be returned unique_ptr
}

...

auto int_uptr = get_unique(); // <- 3

コンパイル時にフラグを設定すると、この関数で2つの移動（1と2）が発生し、その後（3）で1つの移動が発生します。

これは決して特定のものではありません std::unique_ptrで移動可能なすべてのクラスに適用されます。値で返すため、言語ルールによって保証されます。コンパイラはコピーを省略しようとし、コピーを削除できない場合は移動コンストラクターを呼び出し、移動できない場合はコピーコンストラクターを呼び出し、コピーできない場合はコンパイルに失敗します。

std::unique_ptr引数として受け入れる関数がある場合、それにpを渡すことはできません。明示的にmoveコンストラクターを呼び出す必要がありますが、この場合、への呼び出しの後に変数pを使用しないでくださいbar()。

void bar(std::unique_ptr<int> p)
{
    // ...
}

int main()
{
    unique_ptr<int> p = foo();
    bar(p); // error, can't implicitly invoke move constructor on lvalue
    bar(std::move(p)); // OK but don't use p afterwards
    return 0;
}

unique_ptrには、従来のコピーコンストラクターがありません。代わりに、右辺値参照を使用する「移動コンストラクタ」があります。

unique_ptr::unique_ptr(unique_ptr && src);

右辺値参照（2つのアンパサンド）は右辺値にのみバインドされます。そのため、左辺値のunique_ptrを関数に渡そうとすると、エラーが発生します。一方、関数から返された値は右辺値として扱われるため、移動コンストラクターは自動的に呼び出されます。

ちなみに、これは正しく動作します：

bar(unique_ptr<int>(new int(44));

ここでの一時的なunique_ptrは右辺値です。

Scott MeyersのEffective Modern C ++のアイテム25で完全に説明されていると思います。ここに抜粋があります：

RVOを祝福する標準の一部は、RVOの条件は満たされているが、コンパイラーがコピー省略を実行しないことを選択した場合、返されるオブジェクトは右辺値として扱われる必要があると述べています。実際、標準では、RVOが許可されている場合、コピー省略が行われるかstd::move、返されるローカルオブジェクトに暗黙的に適用されることが要求されています。

ここでは、RVOは指し値の最適化を返すと、RVOのための条件が満たされている場合は、ローカルオブジェクトを返す手段は、あなたが行うことを期待することを関数内で宣言RVOもきれいに参照することにより、彼の本の項目25で説明され、標準（ここでは、ローカルオブジェクトには、returnステートメントによって作成された一時オブジェクトが含まれます）。抜粋の最大の利点std::moveは、コピーの省略が行われるか、返されるローカルオブジェクトに暗黙的に適用されることです。スコットは項目25で、std::move、コンパイラーがコピーを省略しないことを選択したときに暗黙的に適用され、プログラマーが明示的に削除してはならないこと。

あなたのケースでは、コードはローカルオブジェクトを返し、の型は戻り型と同じであるため、RVOの候補として明らかにpなり、pコピーが省略されます。そして、もしコンパイラーが何らかの理由でコピーを省略しないことを選択した場合、std::moveラインに追いやられたでしょう1。

私が他の答えで見なかった一つのことは関数内で作成されたstd :: unique_ptrを返すことと、その関数に与えられたstd :: unique_ptrを返すことには違いがあるという別の答えを明確にするため。

例は次のようになります。

class Test
{int i;};
std::unique_ptr<Test> foo1()
{
    std::unique_ptr<Test> res(new Test);
    return res;
}
std::unique_ptr<Test> foo2(std::unique_ptr<Test>&& t)
{
    // return t;  // this will produce an error!
    return std::move(t);
}

//...
auto test1=foo1();
auto test2=foo2(std::unique_ptr<Test>(new Test));