为什么将 std::mutex 引入成员 class 会产生此编译错误？

Question

在下面的代码中， class B包含成员 class class A的数组。
B::A有一个成员bool和一个成员std::thread 。
下面的代码编译得很好：

// main.cpp
#include <mutex>
#include <thread>

class B {
public:
  B();

private:

  class A {
    public:
      A( const bool& b ) : b_( b ) {}

      bool b_;
      std::thread thread_;
  } a_[2];
};

B::B() : a_{ { false }, { false } } { }

int main( int argc, char* argv[] ) {
  B b;

  return 0;
}

$ g++ --version && g++ -g ./main.cpp
g++ (Debian 6.3.0-18+deb9u1) 6.3.0 20170516
Copyright (C) 2016 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

$

为什么向B::A引入 std::mutex 会引入以下编译错误？

// main.cpp
#include <mutex>
#include <thread>

class B {
public:
  B();

private:

  class A {
    public:
      A( const bool& b ) : b_( b ) {}

      bool b_;
      std::mutex mutex_;  // I break compilation!
      std::thread thread_;
  } a_[2];
};

B::B() : a_{ { false }, { false } } { }

int main( int argc, char* argv[] ) {
  B b;

  return 0;
}

$ g++ -g ./main.cpp
./main.cpp: In constructor ‘B::B()’:
./main.cpp:21:35: error: use of deleted function ‘B::A::A(B::A&&)’
 B::B() : a_{ { false }, { false } } { }
                                   ^
./main.cpp:11:9: note: ‘B::A::A(B::A&&)’ is implicitly deleted because the default definition would be ill-formed:
   class A {
         ^
./main.cpp:11:9: error: use of deleted function ‘std::mutex::mutex(const std::mutex&)’
In file included from /usr/include/c++/6/mutex:44:0,
                 from ./main.cpp:2:
/usr/include/c++/6/bits/std_mutex.h:97:5: note: declared here
     mutex(const mutex&) = delete;
     ^~~~~

如果我正确理解编译错误，它抱怨B::A的实例无法在没有B::A::mutex_的显式构造的情况下创建。 但如果这是真的，我不明白为什么必须这样做： std::mutex有一个默认构造函数，所以不需要任何构造函数 arguments，如下所示：

// main.cpp
#include <mutex>

int main( int argc, char* argv[] ) {
  std::mutex mutex[10];

  return 0;
}

请帮助我了解上述编译错误的性质，以及适当的修复方法。

---

更新：@Jarod42 和@chris 似乎发现这是一个编译器错误。 我正在更新这个问题，询问是否有人可以解释这个错误的性质——初始化成员数组对象元素似乎是一件简单而基础的事情。 什么类型的对象会触发此错误，为什么？ 我无法想象这可能是一个普遍/易于重现的问题......？

---

更新：一个不太好的解决方法似乎是使B::A::A成为一个空的构造函数并用右值初始化B::A::b_ 。 :(

// main.cpp
#include <mutex>
#include <thread>

class B {
public:
  B();

private:

  class A {
    public:
      A() : b_( false ) {}

      bool b_;
      std::mutex mutex_;
      std::thread thread_;
  } a_[2];
};

B::B() { }

int main( int argc, char* argv[] ) {
  B b;

  return 0;
}

$ g++ -g ./main.cpp
$

Answer 1

该错误的明显可能原因是 copy-initialization 和copy-list-initialization之间的细微差别：

struct A {
  A(int);
  A(A&&)=delete;
} a=1,         // error: not movable
  b=A(1),      // error
  c={1},       // OK, no temporary constructed
  d[]={1},     // error
  e[]={A{1}},  // error
  f[]={{1}};   // OK (the compiler bug)

这里一个裸1被转换为一个不能被复制/移动的临时A ，而{1}用于初始化最终A尽管有术语“复制”。 这种区别在 C++17 中消失了，其中从纯右值初始化（对于b或转换后的a ）仅调用纯右值的构造函数（“强制复制省略”）。

在 C++11 之前也不会出现此问题，因为非静态数组成员只能默认或值初始化。 （ ={}当时也被认为是正常的复制初始化，并且根本不适用于 class 对象。）这就是您的解决方法有效的原因，并且逐渐采用新的初始化程序可能是编译器错误持续的原因做过。

请注意，尽管错误提到std::mutex的已删除复制构造函数，但重要的是它的不可移动性（如B::A::A(B::A&&)所示），这就是它的不同之处来自std::thread 。