比较两个map::iterators：为什么它需要std::pair的复制构造函数？

下面非常简单的代码在 C++98 中编译和链接时不会发出警告，但在 C++11 模式中会出现难以理解的编译错误。

#include <map>

struct A {
    A(A& ); // <-- const missing
};

int main() {
    std::map<int, A> m;
    return m.begin() == m.end(); // line 9
}

错误与-std=c++11是，gcc 版本 4.9.0 20140302（实验）（GCC）：

ali@X230:~/tmp$ ~/gcc/install/bin/g++ -std=c++11 cctor.cpp 
In file included from /home/ali/gcc/install/include/c++/4.9.0/bits/stl_algobase.h:64:0,
                 from /home/ali/gcc/install/include/c++/4.9.0/bits/stl_tree.h:61,
                 from /home/ali/gcc/install/include/c++/4.9.0/map:60,
                 from cctor.cpp:1:
/home/ali/gcc/install/include/c++/4.9.0/bits/stl_pair.h: In instantiation of ‘struct std::pair’:
cctor.cpp:9:31:   required from here
/home/ali/gcc/install/include/c++/4.9.0/bits/stl_pair.h:127:17: error: ‘constexpr std::pair::pair(const std::pair&) [with _T1 = const int; _T2 = A]’ declared to take const reference, but implicit declaration would take non-const
       constexpr pair(const pair&) = default;
                 ^
  

使用 clang 版本 3.5（主干 202594）

ali@X230:~/tmp$ clang++ -Weverything -std=c++11 cctor.cpp 
In file included from cctor.cpp:1:
In file included from /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../../include/c++/4.7/map:60:
In file included from /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../../include/c++/4.7/bits/stl_tree.h:63:
In file included from /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../../include/c++/4.7/bits/stl_algobase.h:65:
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../../include/c++/4.7/bits/stl_pair.h:119:17: error: the parameter for this explicitly-defaulted copy constructor is const, but
      a member or base requires it to be non-const
      constexpr pair(const pair&) = default;
                ^
cctor.cpp:9:22: note: in instantiation of template class 'std::pair' requested here
    return m.begin() == m.end(); // line 9
                     ^
1 error generated.
  

我一直在查看代码bits/stl_tree.h我不明白为什么它试图实例化std::pair.

为什么需要复制构造函数std::pair在 C++11 中？

_{Note: the above code was extracted from Equality operator (==) unsupported on map iterators for non-copyable maps https://stackoverflow.com/q/22341818/341970.}

SOLUTION

这里有两个不幸的问题。

错误消息质量差：第 8 行应该已经给出编译错误，尽管错误消息只是抱怨第 9 行。在第 8 行得到错误将非常有帮助，并且理解真正的问题会容易得多。如果 gcc / clang 主干中仍然存在此问题，我可能会提交错误报告/功能请求。

另一个问题是什么ecatmur https://stackoverflow.com/a/22359998/341970写道。考虑以下代码：

struct A {
    A() = default;
    A(A& ); // <-- const missing
};

template<class T>
struct B {
    B() = default;
    B(const B& ) = default;
    T t;
};

int main() {
  B<A> b;  
}

它无法编译。即使任何地方都不需要复制构造函数，它仍然会被实例化，因为它默认是内联的，位于类的主体中；这会导致编译错误。这可以通过将复制构造函数移出类的主体来解决：

template<class T>
struct B {
    B() = default;
    B(const B& );
    T t;
};

template <class T>
B<T>::B(const B& ) = default;

那么一切就都OK了。很遗憾，std::pair有一个默认定义的内联复制构造函数。

的复制构造函数std::pair isn't needed在这种情况下，但因为它是在声明中默认定义的内联std::pair，它会随着实例化而自动实例化std::pair itself.

标准库可以提供复制构造函数的非内联默认定义：

template<class _T1, class _T2>
  struct pair
  {
// ...
    constexpr pair(const pair&);
// ...
  };
// ...
template<class _T1, class _T2>
constexpr pair<_T1, _T2>::pair(const pair&) = default;

然而，这不符合标准的严格规定（第 20.3.2 条），其中复制构造函数默认定义为内联：

  constexpr pair(const pair&) = default;