向量<map<move-only type> &gt; 不能用 MSVC 编译</map<move-only>

Question

制作仅移动类型的 map 的向量在 Windows 上似乎无法正常工作。 在此处查看代码： https://godbolt.org/z/yAHmzh

#include <vector>
#include <map>
#include <memory>

// vector<vector<move-only>> works
void foo() {
    std::vector<std::vector<std::unique_ptr<int>>> outer;
    std::vector<std::unique_ptr<int>> inner;
    std::unique_ptr<int> p = std::make_unique<int>(1);
    inner.push_back(std::move(p));
    outer.push_back(std::move(inner));
}

// vector<map<move-only>> fails to compile upon inserting an element.
void bar() {
    std::vector<std::map<std::unique_ptr<int>, std::unique_ptr<int>>> vec;
    std::map<std::unique_ptr<int>, std::unique_ptr<int>> map;
    std::unique_ptr<int> p1 = std::make_unique<int>(1);
    std::unique_ptr<int> p2 = std::make_unique<int>(2);

    map.insert(std::make_pair(std::move(p1), std::move(p2)));

    // The following line fails to compile on windows. It errors with a message about
    // the unique_ptr copy constructor being explicitly deleted. This seems to only happen
    // on windows. GCC and clang have no problem with this.
    vec.push_back(std::move(map));
}

int main(int argv, char** argc)
{
    foo();

    bar();
}

GCC 和 Clang 对该代码没有问题，但 MSVC 无法编译。

寻找一种解决方法让我这样做，这将在所有主要编译器上编译。

Answer 1

为了对向量强制执行移动语义，我们需要使用noexcept通知 C++（特别是std::vector ）移动构造函数和析构函数不会抛出。 然后当向量增长时将调用移动构造函数。 请参阅此注释：

为了使强异常保证成为可能，用户定义的移动构造函数不应抛出异常。 例如，当元素需要重新定位时，std::vector 依赖于 std::move_if_noexcept 在移动和复制之间进行选择。

有关标准中所说内容的更多信息，请阅读C++ 移动语义和异常

如果构造函数不是noexcept ，则std::vector不能使用它，因为它不能确保标准要求的异常保证。

对于std::map ，该标准没有说明 map 的移动构造函数的异常安全性。 因此，编译器（在您的情况下为gcc和clang ）可以将函数标记为 noexcept ，与标准是否强制要求无关。

有关替代方案或解决方法，请参阅下面的示例（使用gcc测试）：

#include <vector>
#include <map>
#include <memory>

void foo(void) 
{
    std::vector<std::vector<std::unique_ptr<int>>> outer;
    std::vector<std::unique_ptr<int>> inner;
    std::unique_ptr<int> p = std::make_unique<int>(1);
    inner.emplace_back(std::move(p));
    outer.emplace_back(std::move(inner));
}

void bar(void) 
{
    std::vector<std::pair<std::unique_ptr<int>, std::unique_ptr<int>>> vec;
    std::unique_ptr<int> p1 = std::make_unique<int>(1);
    std::unique_ptr<int> p2 = std::make_unique<int>(2);

    auto pair = std::make_pair(std::move(p1), std::move(p2));

    vec.emplace_back(std::move(pair));
}

void bar2(void) 
{
    std::vector<std::unique_ptr<std::map<std::unique_ptr<int>, std::unique_ptr<int>>>> vec;
    std::unique_ptr<int> p1 = std::make_unique<int>(1);
    std::unique_ptr<int> p2 = std::make_unique<int>(2);

    auto map = std::make_unique<std::map<std::unique_ptr<int>, std::unique_ptr<int>>>();
    map->emplace(std::move(p1), std::move(p2));

    vec.emplace_back(std::move(map));
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    foo();
    bar();
    return 0;
}

奖金：

尽可能使用emplace_back 。 它可以更快（但通常不是），可以更清晰、更紧凑，但也存在一些缺陷（尤其是非显式构造函数）。

Answer 2

std::map的移动构造函数没有被标准定义为noexcept 。 因此std::vector回退到使用复制构造函数（例如通过使用std::move_if_noexcept ）。

也就是说，允许编译器将函数标记为noexcept ，与标准是否强制要求无关。 这可能是 GCC 和 Clang 所做的（他们使用的库）。

您会注意到相同的情况适用于std::vector<std::list<std::unique_ptr<int>>> （也许还有其他）。