c – Noexcept和copy,移动构造函数

在我看来,似乎是协议,当移动构造函数为noexcept(false)时,标准库必须调用复制构造函数而不是移动构造函数.

现在我不明白为什么会这样.此外,Visual Studio VC v140和gcc v 4.9.2似乎也有不同的做法.

我不明白为什么不这样做,例如这是一个问题.向量.我的意思是如果T没有,vector :: resize()应该如何能够提供强大的异常保证.正如我所看到的那样,矢量的异常级别将取决于T.无论是否使用复制或移动.
我理解noexcept只是对编译器进行异常处理优化的眨眼.

当使用Visual Studio编译时,这个小程序在使用gcc编译时调用复制构造函数并移动构造函数.

include <iostream>
#include <vector>

struct foo {
  foo() {}
  //    foo( const foo & ) noexcept { std::cout << "copy\n"; }
  //    foo( foo && ) noexcept { std::cout << "move\n"; }
  foo( const foo & )  { std::cout << "copy\n"; }
  foo( foo && )  { std::cout << "move\n"; }

  ~foo() noexcept {}
};

int main() {
    std::vector< foo > v;
    for ( int i = 0; i < 3; ++i ) v.emplace_back();
}

解决方法

这是一个多方面的问题,所以在我经历各个方面的时候请耐心等待.

标准库期望所有用户类型始终提供基本异常保证.这种保证表明,当抛出异常时,所涉及的对象仍处于有效(如果未知)状态,没有资源泄露,没有违反基本语言不变量,并且没有发生远距离的怪异动作(最后一次)一个不是正式定义的一部分,但它实际上是一个隐含的假设).

考虑类Foo的复制构造函数：

Foo(const Foo& o);

如果此构造函数抛出,基本异常保证将为您提供以下知识：

>没有创建新对象.如果构造函数抛出,则不会创建该对象.
> o未被修改.它唯一的参与是通过const引用,所以不能修改它.其他案件属于“远距离的怪异行动”标题,或者可能是“基本语言不变”.
>没有资源被泄露,整个计划仍然是连贯的.

在移动构造函数中：

Foo(Foo&& o);

基本保证给予较少的保证. o可以修改,因为它通过非const引用涉及,因此它可以处于任何状态.

接下来,看看vector :: resize.它的实施通常遵循相同的方案：

void vector<T,A>::resize(std::size_t newSize) {
  if (newSize == size()) return;
  if (newSize < size()) makeSmaller(newSize);
  else if (newSize <= capacity()) makeBiggerSimple(newSize);
  else makeBiggerComplicated(newSize);
}
void vector<T,A>::makeBiggerComplicated(std::size_t newSize) {
  auto newMemory = allocateNewMemory(newSize);
  constructAdditionalElements(newMemory,size(),newSize);
  transferExistingElements(newMemory);
  replaceInternalBuffer(newMemory,newSize);
}

这里的关键功能是transferExistingElements.如果我们只使用复制,它有一个简单的保证：它不能修改源缓冲区.因此,如果操作抛出的任何时刻,我们可以破坏新创建的对象(请记住标准库绝对不能用于抛出析构函数),抛弃新缓冲区,然后重新抛出.矢量看起来好像从未被修改过.这意味着我们有强有力的保证,即使元素的复制构造函数只提供弱保证.

但是,如果我们使用移动,这不起作用.移动一个对象后,任何后续异常都意味着源缓冲区已更改.而且因为我们无法保证移动物体也不会抛出,我们甚至无法恢复.因此,为了保持强有力的保证,我们必须要求移动操作不会抛出任何异常.如果我们有,那我们没事.这就是为什么我们有move_if_noexcept.

至于MSVC和GCC之间的区别：自版本14以来,MSVC仅支持noexcept,并且由于仍在开发中,我怀疑标准库尚未更新以利用它.