c++ - 为什么容器移动赋值运算符不是 noexcept？

Question

我注意到 std::string 的(实际上是 std::basic_string 的)移动赋值运算符是 noexcept。这对我来说很有意义。但后来我注意到没有一个标准容器(例如，std::vector、std::deque、std::list、std::map) 声明其移动赋值运算符 noexcept。这对我来说意义不大。例如，std::vector 通常实现为三个指针，并且指针当然可以移动分配而不会引发异常。然后我认为问题可能在于移动容器的分配器，但是 std::string 也有分配器，所以如果这是问题，我希望它会影响 std::string.

那么为什么std::string的移动赋值运算符是noexcept，而标准容器的移动赋值运算符却不是？

Answer 1

我相信我们正在研究一个标准缺陷。 noexcept规范，如果要应用于移动赋值运算符，则有些复杂。无论我们谈论的是basic_string，我都相信这个说法是正确的。或 vector .

基于 [container.requirements.general]/p7 我对容器移动赋值运算符应该做的事情的英文翻译是:

C& operator=(C&& c)

If alloc_traits::propagate_on_container_move_assignment::value is true, dumps resources, move assigns allocators, and transfers resources from c.

If alloc_traits::propagate_on_container_move_assignment::value is false and get_allocator() == c.get_allocator(), dumps resources, and transfers resources from c.

If alloc_traits::propagate_on_container_move_assignment::value is false and get_allocator() != c.get_allocator(), move assigns each c[i].

注意事项:

1. alloc_traits指allocator_traits<allocator_type> .

2. 当alloc_traits::propagate_on_container_move_assignment::value是 true可以指定移动赋值运算符noexcept因为它要做的就是释放当前资源，然后从源头窃取资源。同样在这种情况下，分配器也必须被移动分配，并且移动分配必须是 noexcept容器的移动分配为 noexcept .

3. 当alloc_traits::propagate_on_container_move_assignment::value是 false ，并且如果两个分配器相等，那么它将执行与#2 相同的操作。但是，直到运行时才知道分配器是否相等，因此您不能基于 noexcept关于这种可能性。

4. 当alloc_traits::propagate_on_container_move_assignment::value是 false ，并且如果两个分配器不相等，则必须移动分配每个单独的元素。这可能涉及向目标添加容量或节点，因此本质上是 noexcept(false) .

总之:

C& operator=(C&& c)
        noexcept(
             alloc_traits::propagate_on_container_move_assignment::value &&
             is_nothrow_move_assignable<allocator_type>::value);

而且我看不到对 C::value_type 的依赖在上面的规范中，所以我相信它应该同样适用于 std::basic_string尽管 C++11 另有说明。

更新

在下面的评论中，哥伦布正确地指出，事情一直在逐渐发生变化。我上面的评论是相对于 C++11 的。

对于 C++17 草案(在这一点上看起来很稳定)，情况发生了一些变化:

1. 如果 alloc_traits::propagate_on_container_move_assignment::value是 true ，规范现在需要 allocator_type 的移动分配不抛出异常 (17.6.3.5 [allocator.requirements]/p4)。所以不再需要检查is_nothrow_move_assignable<allocator_type>::value .

2. alloc_traits::is_always_equal已添加。如果这是真的，那么可以在编译时确定上面第 3 点不能抛出，因为可以转移资源。

所以新的 noexcept容器规范可以是:

C& operator=(C&& c)
        noexcept(
             alloc_traits::propagate_on_container_move_assignment{} ||
             alloc_traits::is_always_equal{});

而且，对于 std::allocator<T> , alloc_traits::propagate_on_container_move_assignment{}和 alloc_traits::is_always_equal{}都是真的。

现在也在 C++17 草案中，vector和 string移动赋值准确这个noexcept规范。然而，其他容器带有此 noexcept 的变体规范。

如果您关心这个问题，最安全的做法是测试您关心的容器的显式特化。我已经为 container<T> 做到了这一点。对于 VS，libstdc++ 和 libc++ 在这里:

http://howardhinnant.github.io/container_summary.html

这项调查大约有一年的历史，但据我所知仍然有效。