从函数返回 unique_ptr

语言规范中是否还有其他条款可以利用？

是的，参见 12.8 §34 和 §35：

当满足某些条件时，允许实现省略类对象的复制/移动构造 [...] 这种复制/移动操作的省略，称为复制省略，在返回语句中被允许 [...]具有类返回类型的函数，当表达式是具有与函数返回类型相同的 cv 非限定类型的非易失性自动对象的名称时 [...] 当满足复制操作的省略标准并且要复制的对象由左值指定，首先执行为复制选择构造函数的重载决策，就好像对象由右值指定一样。

只是想再补充一点，按值返回应该是这里的默认选择，因为在最坏的情况下，return 语句中的命名值，即在 C++11、C++14 和 C++17 中没有省略被处理作为右值。例如，以下函数使用 -fno-elide-constructors 标志编译

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

在编译时设置了标志，此函数中发生了两次移动（1 和 2），然后在（3）中发生了一次移动。

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这绝不是 std::unique_ptr 特有的，而是适用于任何可移动的类。由于您按值返回，因此语言规则保证了这一点。编译器尝试删除副本，如果无法删除副本则调用移动构造函数，如果无法移动则调用复制构造函数，如果无法复制则无法编译。

如果您有一个接受 std::unique_ptr 作为参数的函数，您将无法将 p 传递给它。您必须显式调用移动构造函数，但在这种情况下，您不应在调用 bar() 后使用变量 p。

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;
}

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unique_ptr 没有传统的复制构造函数。相反，它有一个使用右值引用的“移动构造函数”：

unique_ptr::unique_ptr(unique_ptr && src);

右值引用（双与号）只会绑定到右值。这就是为什么当您尝试将左值 unique_ptr 传递给函数时会出现错误的原因。另一方面，从函数返回的值被视为右值，因此会自动调用移动构造函数。

顺便说一句，这将正常工作：

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

这里的临时 unique_ptr 是一个右值。

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我认为 Scott Meyers 的 Effective Modern C++ 的 item 25 完美地解释了这一点。这是一段摘录：

标准支持 RVO 的部分继续说，如果满足 RVO 的条件，但编译器选择不执行复制省略，则返回的对象必须被视为右值。实际上，标准要求当 RVO 被允许时，要么发生复制省略，要么将 std::move 隐式应用于返回的本地对象。

这里的RVO是指返回值优化，如果满足RVO的条件是指返回你在函数内部声明的本地对象会期望做 RVO，这在他的书的第 25 项中也通过引用标准很好地解释了（这里 local object 包括由返回创建的临时对象陈述）。摘录中最大的收获是发生复制省略或 std::move 隐式应用于返回的本地对象。 Scott 在第 25 项中提到，当编译器选择不删除副本并且程序员不应该显式这样做时，会隐式应用 std::move。

在您的情况下，代码显然是 RVO 的候选者，因为它返回本地对象 p 并且 p 的类型与返回类型相同，这会导致复制省略。如果编译器选择不删除副本，无论出于何种原因，std::move 都会进入第 1 行。

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我在其他答案中没有看到的一件事是为了澄清 another answers，返回已在函数中创建的 std::unique_ptr 与已提供给那个功能。

这个例子可能是这样的：

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));

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我想提一个必须使用 std::move() 的情况，否则会出错。案例：如果函数的返回类型与局部变量的类型不同。

class Base { ... };
class Derived : public Base { ... };
...
std::unique_ptr<Base> Foo() {
     std::unique_ptr<Derived> derived(new Derived());
     return std::move(derived); //std::move() must
}

参考：https://www.chromium.org/developers/smart-pointer-guidelines

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