函数调用中拷贝构造函数为何延迟调用？

结论 #

这些行为完全符合C++标准的预期，核心差异来自万能引用的类型推导与引用折叠规则。

Foo模板的行为拆解 #

当调用Foo(x)时，x是一个非const左值，根据C++的万能引用推导规则：

• 万能引用T&&遇到左值时，T会被推导为对应的左值引用类型——这里T推导为X&（引用折叠规则：X& && 最终等价于 X&）
• 此时Foo被实例化为以下代码：

X& Foo(X& t) {
  X& out{std::forward<X&>(t)}; // out是t的引用，也就是main函数中x的别名
  std::cout << "out = " << out.s_ << std::endl;
  return out;
}

这就是为什么输出out = name：out并不是新构造的X对象，它只是main里x的引用，访问out.s_自然就是x的s_值。

当return out时，返回的是X&类型，main中auto y = Foo(x)会将该引用指向的x拷贝构造为y，因此触发拷贝构造函数X(const X&)，y的s_被设置为copy_con_val，对应输出中的X(const X&)和最终的all done: y = copy_con_val。

Bar普通函数的行为对比 #

Bar是普通函数，参数明确为const X&，函数内的X out{x};会直接调用拷贝构造函数创建一个新的X对象，out的s_被初始化为copy_con_val，因此输出out = copy_con_val。后续返回out时即便触发返回值优化（RVO），也只是直接在main的y内存上构造对象，不影响out本身是新对象的事实，所以输出符合预期。

如何让Foo实现预期行为 #

如果你希望Foo中构造新的X对象，需要将返回值和局部变量的类型改为移除引用后的T，可以用std::remove_reference_t实现：

#include <type_traits> // 需要包含头文件

template <typename T>
std::remove_reference_t<T> Foo(T&& t) {
  std::remove_reference_t<T> out{std::forward<T>(t)};
  std::cout << "out = " << out.s_ << std::endl;
  return out;
}

此时调用Foo(x)会实例化为返回X类型，out是新构造的对象，会输出out = copy_con_val，同时返回时的RVO可以避免额外拷贝。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Stephen