C++ 标准是否保证插入关联容器失败不会修改右值引用参数？

Question

#include <set>
#include <string>
#include <cassert>

using namespace std::literals;

int main()
{
    auto coll = std::set{ "hello"s };
    auto s = "hello"s;
    coll.insert(std::move(s));
    assert("hello"s == s); // Always OK?
}

C++ 标准是否保证插入关联容器失败不会修改右值引用参数？

Answer 1

没有

虽然@NathanOliver指出当且仅当没有等效键时才不会插入元素，但并不保证参数不会被修改。

其实[map.modifiers]说的是下面

template <class P>
pair<iterator, bool> insert(P&& x);

equivalent to return emplace(std::forward<P>(x)).

其中 emplace 可以完美地转发参数以构建另一个 P，使 x 处于某个有效但不确定的状态。

这是一个示例，它也演示（不是证明）使用 std::map（关联容器），值会移动一点：

#include <iostream>
#include <utility>
#include <string>
#include <map>

struct my_class
{
    my_class() = default;
    my_class(my_class&& other)
    {
        std::cout << "move constructing my_class\n";
        val = other.val;
    }
    my_class(const my_class& other)
    {
        std::cout << "copy constructing my_class\n";
        val = other.val;
    }
    my_class& operator=(const my_class& other)
    {
        std::cout << "copy assigning my_class\n";
        val = other.val;
        return *this;
    }
    my_class& operator=(my_class& other)
    {
        std::cout << "move assigning my_class\n";
        val = other.val;
        return *this;
    }
    bool operator<(const my_class& other) const
    {
        return val < other.val;
    }
    int val = 0;
};

int main()
{
    std::map<my_class, int> my_map;
    my_class a;
    my_map[a] = 1;
    std::pair<my_class, int> b = std::make_pair(my_class{}, 2);
    my_map.insert(std::move(b)); // will print that the move ctor was called
}

gcc（2 步）
clang（1 步）

Answer 2

明确且明确否。标准没有这种保证，这就是 try_emplace 存在的原因。

见注释：

Unlike insert or emplace, these functions do not move from rvalue arguments if the insertion does not happen, which makes it easy to manipulate maps whose values are move-only types, such as std::map<std::string, std::unique_ptr<foo>>. In addition, try_emplace treats the key and the arguments to the mapped_type separately, unlike emplace, which requires the arguments to construct a value_type (that is, a std::pair)

Answer 3

（仅针对 C++17 的答案）

我认为正确答案介于 NathanOliver（现已删除）的答案和 AndyG 的答案之间。

正如 AndyG 指出的那样，这样的保证 cannot 通常存在：有时，库必须实际上执行移动构造只是为了确定插入是否可以发生。 emplace 函数就是这种情况，其行为由标准指定为：

Effects: Inserts a value_type object t constructed with std::forward<Args>(args)... if and only if there is no element in the container with key equivalent to the key of t.

我们可以将其解释为对象 t 无论如何都会被构造，然后如果因为值 t 或 t.first 已经无法插入而被丢弃分别存在于集合或映射中。由于 std::map 的方法 template <class P> pair<iterator, bool> insert(P&&) 是根据 emplace 指定的，正如 AndyG 指出的那样，它具有相同的行为。正如 SergeyA 指出的那样，try_emplace 方法旨在避免此问题。

然而，在OP给出的具体例子中，插入的值与容器的值类型完全相同。这种 insert 调用的行为由 NathanOliver 先前给出的一般要求段落指定：

Effects: Inserts t if and only if there is no element in the container with key equivalent to the key of t.

在这种情况下，没有许可库在插入未发生的情况下修改参数。我相信除了标准明确允许的之外，调用库函数不应该有任何可观察到的副作用。因此，这种情况下，t 一定不能修改。

C++ 标准是否保证插入关联容器失败不会修改右值引用参数？

Does the C++ standard guarantee that a failed insertion into an associative container will not modify the rvalue-reference argument?

c++

stl

rvalue-reference

language-lawyer

pass-by-rvalue-reference