C语言是否允许NRVO形式复制消除？下述程序退出值是否有明确保证？

问题内容 #

• C语言是否允许以**named return value optimization（NRVO，具名返回值优化）**形式进行复制消除？
• 下述C程序是否保证以0退出？还是编译器可以像C++中允许的那样，将对象s和t视为同一对象？

给出的代码如下：

typedef struct {
    int i, j;
    double a, b;
} S;

int result;

S test(S *q) {
    S s = {0, 0, 0, 0};
    result = &s == q;
    return s;
}

int main(void)
{
  S t = test(&t);
  return result;
}

注：Clang运行该程序退出值为1；在C++中因明确允许NRVO，0和1均为合法输出结果。

解答 #

1. C语言对NRVO形式复制消除的规定 #

C标准并未像C那样明确允许NRVO。不过C标准允许编译器进行**复制消除（copy elision）**优化，但适用场景与C存在差异：

• C标准中的复制消除主要针对返回未命名临时对象的情况（类似C++的RVO），对于具名局部变量（如代码中的s）的返回优化，标准没有明确授权编译器将其与调用端对象（如t）合并。
• 编译器可在不改变程序可观测行为的前提下优化，但C标准对变量的生存期和身份有严格要求：局部变量s是test函数内的独立对象，其地址必须与调用端的t不同，除非标准明确允许合并。

2. 程序的退出值分析 #

根据C标准规定，该程序必须保证以0退出：

• test函数中的局部变量s是独立的自动存储期对象，它的地址&s和传入的&t（main中t的地址）是两个不同指针，因此&s == q的结果必为假，result会被赋值为0，程序最终返回0。
• Clang返回1的行为违反了C标准，它错误套用了类似C++的NRVO优化，将s和t的存储合并，但C语言不允许编译器通过优化抹除两个不同对象的身份差异，指针比较结果必须符合对象实际存储位置。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user17732522