C++17中依赖函数参数的返回值可被优化吗？代码输出问询

当返回值依赖函数参数时，返回值能否被优化掉？

对于以下代码，在C++17环境下得到的输出为：

move ctor
dtor
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dtor

是否也可能得到如下输出（省略move构造，直接在调用方构造对象）？请回答是或否并说明原因：

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dtor

对应的代码：

struct Foo {
    Foo() {}
    Foo(const Foo&) { std::cout << "copy ctor" << std::endl; }
    Foo(Foo&&) { std::cout << "move ctor" << std::endl; }
    ~Foo() { std::cout << "dtor" << std::endl; }
};

Foo passit(Foo f) {
    return f;
}

int main() {
    Foo f = passit(Foo{});
    std::cout << std::string(80, '-') << std::endl;
}

原因如下：

• 这牵扯到命名返回值优化（NRVO）和C++17的强制复制消除规则。对于return f;这种返回函数参数的场景，虽然C++17没有强制要求必须消除移动/复制构造，但编译器完全可以选择进行优化。
• 当编译器开启优化（比如GCC、Clang添加-O2参数）时，能完成两步关键优化：
  1. passit(Foo{})中的临时对象Foo{}会被直接构造到passit的参数f的内存位置上——这是C++17强制要求的临时对象消除，不需要额外构造临时对象再做移动/复制操作。
  2. 执行return f;时，编译器会直接将f的内存位置与main函数中Foo f的内存位置绑定，省略掉返回时的移动构造步骤。
• 当这两步优化全部生效后，整个程序只会构造一次Foo对象，最终就会出现你提到的仅输出分隔线和一次析构函数调用的结果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者dwto