Question

我正在尝试编译一些代码，这简化为：

#include <memory>
#include <vector>
#include <QString>

class Category
{
    std::vector<std::unique_ptr<int>> data;
    QString name;
};

int main()
{
    std::vector<Category> categories;
    categories.emplace_back();
};

按原样编译，它导致g ++中出现以下错误，类似于clang ++：

In file included from /opt/gcc-4.8/include/c++/4.8.2/memory:64:0,
                 from test.cpp:1:
/opt/gcc-4.8/include/c++/4.8.2/bits/stl_construct.h: In instantiation of ‘void std::_Construct(_T1*, _Args&& ...) [with _T1 = std::unique_ptr<int>; _Args = {const std::unique_ptr<int, std::default_delete<int> >&}]’:
/opt/gcc-4.8/include/c++/4.8.2/bits/stl_uninitialized.h:75:53:   required from ‘static _ForwardIterator std::__uninitialized_copy<_TrivialValueTypes>::__uninit_copy(_InputIterator, _InputIterator, _ForwardIterator) [with _InputIterator = __gnu_cxx::__normal_iterator<const std::unique_ptr<int>*, std::vector<std::unique_ptr<int> > >; _ForwardIterator = std::unique_ptr<int>*; bool _TrivialValueTypes = false]’
/opt/gcc-4.8/include/c++/4.8.2/bits/stl_uninitialized.h:117:41:   required from ‘_ForwardIterator std::uninitialized_copy(_InputIterator, _InputIterator, _ForwardIterator) [with _InputIterator = __gnu_cxx::__normal_iterator<const std::unique_ptr<int>*, std::vector<std::unique_ptr<int> > >; _ForwardIterator = std::unique_ptr<int>*]’
/opt/gcc-4.8/include/c++/4.8.2/bits/stl_uninitialized.h:258:63:   required from ‘_ForwardIterator std::__uninitialized_copy_a(_InputIterator, _InputIterator, _ForwardIterator, std::allocator<_Tp>&) [with _InputIterator = __gnu_cxx::__normal_iterator<const std::unique_ptr<int>*, std::vector<std::unique_ptr<int> > >; _ForwardIterator = std::unique_ptr<int>*; _Tp = std::unique_ptr<int>]’
/opt/gcc-4.8/include/c++/4.8.2/bits/stl_vector.h:316:32:   required from ‘std::vector<_Tp, _Alloc>::vector(const std::vector<_Tp, _Alloc>&) [with _Tp = std::unique_ptr<int>; _Alloc = std::allocator<std::unique_ptr<int> >]’
test.cpp:5:7:   [ skipping 2 instantiation contexts, use -ftemplate-backtrace-limit=0 to disable ]
/opt/gcc-4.8/include/c++/4.8.2/bits/stl_uninitialized.h:117:41:   required from ‘_ForwardIterator std::uninitialized_copy(_InputIterator, _InputIterator, _ForwardIterator) [with _InputIterator = Category*; _ForwardIterator = Category*]’
/opt/gcc-4.8/include/c++/4.8.2/bits/stl_uninitialized.h:258:63:   required from ‘_ForwardIterator std::__uninitialized_copy_a(_InputIterator, _InputIterator, _ForwardIterator, std::allocator<_Tp>&) [with _InputIterator = Category*; _ForwardIterator = Category*; _Tp = Category]’
/opt/gcc-4.8/include/c++/4.8.2/bits/stl_uninitialized.h:281:69:   required from ‘_ForwardIterator std::__uninitialized_move_if_noexcept_a(_InputIterator, _InputIterator, _ForwardIterator, _Allocator&) [with _InputIterator = Category*; _ForwardIterator = Category*; _Allocator = std::allocator<Category>]’
/opt/gcc-4.8/include/c++/4.8.2/bits/vector.tcc:415:43:   required from ‘void std::vector<_Tp, _Alloc>::_M_emplace_back_aux(_Args&& ...) [with _Args = {}; _Tp = Category; _Alloc = std::allocator<Category>]’
/opt/gcc-4.8/include/c++/4.8.2/bits/vector.tcc:101:54:   required from ‘void std::vector<_Tp, _Alloc>::emplace_back(_Args&& ...) [with _Args = {}; _Tp = Category; _Alloc = std::allocator<Category>]’
test.cpp:14:29:   required from here
/opt/gcc-4.8/include/c++/4.8.2/bits/stl_construct.h:75:7: error: use of deleted function ‘std::unique_ptr<_Tp, _Dp>::unique_ptr(const std::unique_ptr<_Tp, _Dp>&) [with _Tp = int; _Dp = std::default_delete<int>]’
     { ::new(static_cast<void*>(__p)) _T1(std::forward<_Args>(__args)...); }
       ^
In file included from /opt/gcc-4.8/include/c++/4.8.2/memory:81:0,
                 from test.cpp:1:
/opt/gcc-4.8/include/c++/4.8.2/bits/unique_ptr.h:273:7: error: declared here
       unique_ptr(const unique_ptr&) = delete;
       ^

如果我从name删除了Category成员，则编译正常。
如果我只使用data unique_ptr<int>而不是指针向量，那么编译就可以了。
如果我在Category中创建一个main()而不是创建一个向量并执行emplace_back()，那么它编译得很好。
如果我将QString替换为std::string，则编译正常。

发生了什么事？是什么让这个代码格式不正确？这是g ++＆amp;中错误的结果吗？铛++？

Answer 1

这里的关键问题是std::vector尝试为尽可能多的操作提供strong exception safety guarantee，但是，为了做到这一点，它需要元素类型的支持。对于push_back，emplace_back和朋友，主要问题是如果需要重新分配会发生什么，因为现有元素需要复制/移动到新存储。

相关标准措辞见[23.3.6.5p1]：

备注：如果新大小大于旧容量，则会导致重新分配。如果没有重新分配，则所有迭代器和引用都会发生在插入点保持有效之前。如果抛出异常除了由复制构造函数，移动构造函数，赋值运算符，或移动T或任何InputIterator的赋值运算符操作没有效果。如果抛出异常在末尾插入单个元素，T为CopyInsertable或 is_nothrow_move_constructible<T>::value是true，没有效果。否则，如果移动构造函数抛出异常非CopyInsertable T，效果未指定。

（{3}}的决议澄清了C ++ 11中的原始措辞。）

请注意，is_nothrow_move_constructible<T>::value == true并不一定意味着T有noexcept移动构造函数;使用noexcept的{{1}}副本构造函数也可以。

这在实践中意味着，概念，const T&实现通常会尝试为以下解决方案之一生成代码，以便将现有元素复制/移动到新存储中，降序的顺序（vector是元素类型，我们对这里的类类型感兴趣）：

如果T有一个可用的（现有的，未删除的，不含糊的，可访问的等）T移动构造函数，请使用它;在新存储中构造元素时不能抛出异常，因此不需要恢复到以前的状态。
否则，如果noexcept有一个可用的复制构造函数T，那么需要noexcept，使用它;即使复制抛出异常，我们也可以恢复到之前的状态，因为原件仍在那里，未经修改。
否则，如果const T&有一个可用的移动构造函数，可能会抛出异常，请使用它;但是，不能再提供强大的异常安全保证。
否则，代码无法编译。

以上可以通过使用LWG 2252或类似的东西来实现。

让我们看看T在构造函数方面提供的内容。 None是显式声明的，因此隐式声明默认构造函数，复制构造函数和移动构造函数。

复制构造函数使用成员的相应复制构造函数：

Category是data，std::vector的复制构造函数不能是vector（它通常需要分配新的内存），所以{{1无论noexcept有什么，复制构造函数都不能是Category。
noexcept复制构造函数的定义调用QString的复制构造函数，它被明确删除，但这只会影响定义，只有在需要时才会实例化。重载解析只需要声明，因此std::vector<std::unique_ptr<int>>有一个隐式声明的复制构造函数，如果调用它将导致编译错误。

移动构造函数：

std::unique_ptr<int>有一个Category移动构造函数（请参阅下面的注释），因此std::vector不是问题。
noexcept的旧版本（在Qt 5.2之前）：
- 未显式声明移动构造函数（请参阅std::move_if_noexcept），因此，由于存在显式声明的复制构造函数，因此不会在所有中隐式声明移动构造函数。

从Qt 5.2开始，noexcept有一个显式声明的移动构造函数，它将由Category的移动构造函数使用。但是，在Qt 5.5之前，noexcept的移动构造函数不是QString，因此Category的移动构造函数不能是QString无论是。

自Qt 5.5起，noexcept的移动构造函数被指定为Category，因此noexcept的移动构造函数也是QString。

请注意，noexcept在所有情况下都有移动构造函数，但它可能不会移动Category，而可能不会移动noexcept。

鉴于上述所有情况，我们可以看到Category在使用Qt 4时无法生成使用name移动构造函数的代码（OP＆＃39; s case），因为它不是noexcept。（当然，在这种情况下，没有现有元素可以移动，但这是运行时决定; categories.emplace_back()必须包含处理一般情况的代码路径，并且代码路径必须编译。）因此，生成的代码调用Category的复制构造函数，这会导致编译错误。

解决方案是为noexcept提供移动构造函数并将其标记为emplace_back（否则无法提供帮助）。无论如何Category使用写时复制，因此在复制时不太可能抛出。

这样的事情应该有效：

Category

如果声明，这将获取noexcept的移动构造函数，否则使用复制构造函数（就像隐式声明的移动构造函数一样）。既然构造函数是用户声明的，那么也必须考虑赋值运算符。

问题中对子弹1,3和4的解释现在应该非常明确。子弹2（使QString只有一个class Category { std::vector<std::unique_ptr<int>> data; QString name; public: Category() = default; Category(const Category&) = default; Category(Category&& c) noexcept : data(std::move(c.data)), name(std::move(c.name)) { } // assignment operators };）更有趣：

QString有一个已删除的复制构造函数;这导致data隐式声明的复制构造函数也被定义为已删除。

unique_ptr<int>移动构造函数仍然如上所述（在OP的情况下不是unique_ptr）。

这意味着为Category生成的代码无法使用Category的复制构造函数，因此它必须使用移动构造函数，即使它可以抛出（请参阅上面的第一部分））。代码编译，但它不再提供强大的异常安全保证。

注意：noexcept移动构造函数最近才在标准中被指定为emplace_back，在C ++ 14之后，由于采用了Praetorian's comment above进入工作草案。然而，实际上，自C ++ 0x的时间以来，libstdc ++和libc ++都为Category提供了vector移动构造函数;与标准规范相比，允许实现强化异常规范，这样就可以了。

libc ++实际上使用noexcept用于C ++ 14及更低版本，但是自C ++ 11（[17.6.3.5]中的表28）以来，分配器必须不是移动和复制可构造的，所以＆＃39 ;对于符合标准的分配器而言是多余的。

注意（更新）：关于强大的异常安全保证的讨论并不适用于2017版之前MSVC附带的标准库实现：包括Visual Studio 2015 Update 3在内，它总是试图移动，无论noexcept规范如何。

根据Stephan T. Lavavej的N4258，MSVC 2017中的实施已经过彻底改革，现在表现得如上所述。

除非另有说明，否则标准参考号为N4567工作草案。

为什么QString和vector <unique_ptr <int>＆gt;在这里出现不兼容？

1 个答案: