std::vector::push_back() 不会在 MSVC 上为具有已删除移动构造函数的对象进行编译

Question

我有一个带有已删除移动构造函数的 class，当我尝试在 MSVC（v.15.8.7 Visual C++ 2017）中调用 std::vector::push_back() 时，我收到一条错误消息说我我正在尝试访问已删除的移动构造函数。但是，如果我定义移动构造函数，代码会编译，但永远不会调用移动构造函数。两个版本都按预期在 gcc (v. 5.4) 上编译和运行。

这是一个简化的例子：

#include <iostream>
#include <vector>

struct A
{
public:
    A() { std::cout << "ctor-dflt" << std::endl; }
    A(const A&) { std::cout << "ctor-copy" << std::endl; }
    A& operator=(const A&) { std::cout << "asgn-copy" << std::endl; return *this; }
    A(A&&) = delete;
    A& operator=(A&& other) = delete;
    ~A() { std::cout << "dtor" << std::endl; }
};


int main()
{
    std::vector<A> v{};
    A a;
    v.push_back(a);
}

在 Visual Studio 上编译时出现以下错误：

error C2280: 'A::A(A &&)': attempting to reference a deleted function

如果我定义移动构造函数而不是删除它

 A(A&&) { std::cout << "ctor-move" << std::endl; }

一切都编译和运行s，输出如下：

ctor-dflt
ctor-copy
dtor
dtor

符合预期。没有调用移动构造函数。（直播代码：https://rextester.com/XWWA51341）

此外，这两个版本在 gcc 上都运行良好。（直播代码：https://rextester.com/FMQERO10656）

所以我的问题是，为什么在 MSVC 中对不可移动对象的 std::vector::push_back() 调用不编译，即使显然从未调用过移动构造函数？

Answer 1

std::vector<T>::push_back()需要T来满足MoveInsertable概念（实际上涉及分配器Alloc）。这是因为向量上的 push_back 可能需要增长向量，移动（或复制）其中已有的所有元素。

如果您将 T 的 move c'tor 声明为已删除，那么，至少对于默认分配器 (std::allocator<T>)，T 不再是 移动插入。请注意，这与未声明移动构造函数的情况不同，例如因为只能隐式生成一个复制c'tor，或者因为只声明了一个复制c'tor，在这种情况下类型仍然是MoveInsertable，但复制c'tor是实际上调用（这有点违反直觉TBH）。

move c'tor 从未真正被调用的原因是您只插入一个元素，因此在运行时不需要移动现有元素。重要的是，你对 push_back 本身的论点是一个 lvalue，因此在任何情况下都被复制而不是移动。

更新：我不得不更仔细地研究这个（感谢评论中的反馈）。拒绝代码的 MSVC 版本实际上这样做是正确的（显然，2015 年和 2018 年之前的版本都这样做，但 2017 年接受了代码）。由于您正在调用 push_back(const T&)，因此 T 需要 CopyInsertable。但是，CopyInsertable 被定义为 a strict subset of MoveInsertable。由于您的类型不是 MoveInsertable，根据定义，它也不是 CopyInsertable（请注意，如上所述，一个类型可能同时满足这两个概念，即使它只是可复制的，只要移动 c'tor 没有明确删除）。

这当然会引发更多问题：(A) 为什么 GCC、Clang 和某些版本的 MSVC 仍然接受该代码，以及 (B) 他们这样做是否违反了标准？

至于 (A)，除了与标准库开发人员交谈或查看源代码外，没有其他方法可以知道……我的快速猜测是，如果您关心的话，根本没有必要实施此检查about 正在使法律程序发挥作用。根据标准，在 push_back（或 reserve 等）期间重定位现有元素可以通过以下三种方式中的任何一种进行：

如果std::is_nothrow_move_constructible_v<T>，则元素不被移动（并且该操作是强异常安全的）。
否则，如果 T 是 CopyInsertable，则复制元素（并且该操作是强异常安全的）。
否则，将移动元素（并且未指定移动 c'tor 中引发的异常的影响）。

由于你的类型不是nothrow move c'tible，而是有一个copy c'tor，所以可以选择第二个选项。这是宽松的，因为没有对 MoveInsertable 进行检查。这可能是实施疏忽，或者我可能被故意忽略。（如果类型不是 MoveInsertable，则整个调用格式错误，因此缺少检查不会影响格式正确的程序。）

至于 (B)，接受代码的 IMO 实现违反了标准，因为它们不发出诊断信息。这是因为要求对格式不正确的程序（这包括使用该实现提供的语言扩展的程序）发出诊断，除非标准中另有说明，两者都不是这里就是这种情况。

Answer 2

这是未定义的行为，所以 gcc 和 MSVC 都是正确的。

我最近在推特上发布了一个类似的案例 using std::vector::emplace_back with a type that has a deleted move constructor，就像这个一样，它是未定义的行为。所以这里所有的编译器都是正确的，未定义的行为不需要诊断，尽管实现是自由的。

我们可以从 [container.requirements.general] Table 88 开始看到推理，它告诉我们 push_back 需要 T 是 CopyInsertable:

Requires: T shall be CopyInsertable into x

我们可以看到 CopyInsertable 需要 MoveInsertable [container.requirements#general]p15:

T is CopyInsertable into X means that, in addition to T being MoveInsertable into X...

在这种情况下 A 不是 MoveInsertable。

我们可以通过查看 [res.on.required]p1:

看到这是未定义的行为

Violation of the preconditions specified in a function's Requires: paragraph results in undefined behavior unless the function's Throws: paragraph specifies throwing an exception when the precondition is violated.

[res.on.required] 属于 Library-wide requirements.

在这种情况下，我们没有抛出段落，因此我们有未定义的行为，不需要诊断，正如我们从其 definition:

中看到的那样

behavior for which this International Standard imposes no requirements....

请注意，这与需要诊断的格式错误有很大不同，我在 my answer here 中解释了所有细节。

std::vector::push_back() 不会在 MSVC 上为具有已删除移动构造函数的对象进行编译

std::vector::push_back() doesn't compile on MSVC for an object with deleted move constructor

c++

gcc

push-back

visual-c++

deleted-functions