vector::pushback坚持使用复制构造函数，尽管提供了移动构造函数

vector::push_back insists on using copy constructor though a move constructor is provided

本文关键字：构造函数 移动 坚持 复制 vector pushback      更新时间：2023-10-16

我从gcc收到一个奇怪的错误，不知道为什么。我制作了以下示例代码以使问题更加清楚。基本上，定义了一个类，我将其复制构造函数和复制赋值运算符设为私有，以防止意外调用它们。

#include <vector>
#include <cstdio>
using std::vector;
class branch 
{
public:
  int th;
private:
  branch( const branch& other );
  const branch& operator=( const branch& other );
public:
  branch() : th(0) {}
  branch( branch&& other )
  {
    printf( "called! other.th=%dn", other.th );
  }
  const branch& operator=( branch&& other )
  {
    printf( "called! other.th=%dn", other.th );
    return (*this);
  }
};

int main()
{
  vector<branch> v;
  branch a;
  v.push_back( std::move(a) );
  return 0;
}

我希望这段代码能够编译，但它在gcc中失败了。事实上，gcc抱怨"branch:：branch（constbranch&）是私有的"，据我所知，它不应该被调用。

赋值运算符有效，因为如果我用替换main（）的主体

branch a;
branch b;
b = a;

它将按预期编译和运行。

这是gcc的正确行为吗？如果是，上面的代码有什么问题？任何建议对我都有帮助。谢谢！

尝试将"noexcept"添加到move构造函数的声明中。

我不能引用标准，但最近版本的gcc似乎要求复制构造函数是公共的，或者移动构造函数声明为"noexcept"。不管"noexcept"限定符是什么，如果您将复制构造函数公开，它在运行时的行为将与您预期的一样。

与前面的答案不同，gcc 4.7拒绝此代码是错误的，此错误已在gcc 4.8中更正。

vector<T>::push_back的完全符合标准的行为是：

  • 如果只有复制构造函数而没有移动构造函数，则push_back将复制其参数，并提供强大的异常安全保证。也就是说，如果push_back由于向量存储的重新分配触发的异常而失败，则原始向量将保持不变并可用。这是C++98中已知的行为，也是造成随后混乱的原因
  • 如果T有一个noexcept移动构造函数，push_back将从其参数中移动，并提供强异常保证。这并不奇怪
  • 如果有一个移动构造函数是而不是noexcept，并且还有一个复制构造函数，push_back将复制对象，并提供强大的异常安全保证。这乍一看是出乎意料的。虽然push_back可以移动到这里，但这只能以牺牲强大的异常保证为代价。如果您将代码从C++98移植到C++11，并且您的类型是可移动的，那么这将悄悄地改变现有push_back调用的行为。为了避免这个陷阱并保持与C++98代码的兼容性，C++11又回到了较慢的拷贝。这就是gcc 4.7行为的全部内容。但还有更多
  • 如果有一个移动构造函数不是noexcept，但根本没有复制构造函数——也就是说，元素只能被移动而不能被复制——push_back将执行移动，但不会提供强大的异常安全保证。这就是gcc 4.7出错的地方。在C++98中，对于可移动但不可复制的类型，没有push_back。因此，在这里牺牲强异常安全性并不会破坏现有代码。这就是为什么它是允许的，并且原始代码实际上是合法的C++11

参见push_back:上的cppreference.com

如果抛出异常，则此函数无效（strong例外担保）。

如果T的move构造函数不是noexcept并且复制构造函数不可访问，vector将使用抛出移动构造函数。如果它抛出，担保将被放弃，其影响为未指明。

或者C++11标准中更复杂的§23.3.6.5（我补充了重点）：

如果新容量大于旧容量，则会导致重新分配。如果没有重新分配，则之前的所有迭代器和引用插入点仍然有效。如果引发的异常不是由复制构造函数、移动构造函数、赋值运算符或将T的赋值运算符或通过任何InputIterator操作移动到那里没有任何影响如果一个非CopyInsertable T，效果未指定

或者，如果你不喜欢阅读，Scott Meyer的《走向本土》2013演讲（从0:30:20开始，有趣的部分在0:42:00左右）。

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