函数形参类型与返回值类型

参考：

• https://shaharmike.com/cpp/rvo/
• https://www.zhihu.com/question/22941176
• https://www.zhihu.com/question/534389744

注意，不探讨 const

1. 函数形参

1.1 实参、形参组合

我们知道 c++ 中函数形参可以有如下几种：

• 左值
• 左值引用
• 右值引用

而实参也可以有如下几种：

• 左值/左值引用
• 右值

将他们组合起来，形参有如下情况：

• 形参为左值：
  • 实参为左值/左值引用，那么会发生拷贝构造行为，语义上可以看作资源被复制了一份
  • 实参为右值，那么会发生移动构造行为，语义上可以看作资源发生了转移，caller 不再拥有实参的资源所有权
• 形参为左值引用：
  • 实参为左值/左值引用，不会发生任何构造行为，语义上可以看作资源被共享了一份
  • 实参为右值，语法错误
• 形参为右值引用：
  • 实参为左值/左值引用，语法错误
  • 实参为右值，也不会发生任何构造行为，语义上可以看作临时资源被共享了一份。但是实际上，一般右值引用作为形参的函数都是 callee 在函数内部进行移动构造，以转移资源所有权

1.2 智能指针作为形参

智能指针作为形参时，形参类型为左值、右值引用、左值引用都可以。
但是考虑到智能指针是带有引用计数功能的类，从智能指针的设计语义出发，形参为左值引用应该被排除。形参为右值引用意味着 caller 要转移对象资源，由于智能指针类都设计有移动构造(unique_ptr、shared_ptr)，所以直接用左值接受即可。
可以参考如下设计规则(https://www.zhihu.com/question/534389744/answer/2500052393)：

unique_ptr<widget> factory();              // 生产 widget
void sink(unique_ptr<widget>);             // 消费 widget
void reseat(unique_ptr<widget>&);          // 将或可能修改指针
void thinko(const unique_ptr<widget>&);    // 通常不是你想要的

shared_ptr<widget> factory();              // 确知生产的结果需要共享
void share(shared_ptr<widget>);            // 将保留引用计数
void reseat(shared_ptr<widget>&);          // 将或可能修改指针
void may_share(const shared_ptr<widget>&); // 可能保留引用计数

2. 函数返回值

我们知道 c++ 中函数返回值可以有如下几种：

• 左值(如果关闭返回值优化特性，实际上对 caller 来说返回的是一个临时对象，一个右值)
• 左值引用
• 右值引用

函数返回的值本身，可以看作有如下属性：

• 非局部对象
• 局部对象

2.1 返回非局部对象

2.1.1 不转移对象所有权(返回左值或左值引用)

如果返回：

• 左值，caller 不能采用左值引用进行接收(对于 caller 来说，返回的左值语法上是个临时对象，值属性为右值)，触发拷贝构造/赋值构造
• 左值引用，caller 可以采用左值引用进行接收。也可以采用左值进行接收，触发拷贝构造/赋值构造

2.1.2 转移对象所有权(返回前调用 std::move()，返回形参左值或右值引用)

如果返回：

• 左值，触发移动构造/移动赋值构造
• 右值引用，也会触发移动构造/移动赋值构造

2.2 返回局部对象

局部对象返回左值即可，使用左值接收，以触发返回值优化。如果返回引用，无论左值引用还是右值引用，caller 接收对象都是未定义行为