地图移动插入是否保证元素是否被移动？

Question

C++中的标准“map”容器允许您插入rvalue：

T x;

std::map<int, T> m;

// m[1];  // populate "1"

auto it = m.insert(std::make_pair(1, std::move(x)));

问题是当元素已经存在时会发生什么，即it->second == false。元素x是否已被“移动”?例如，如果它是一个唯一指针，x是否已被重置为null？

显然，在上述情况下，答案是“是”，因为移动已经在创建对时发生。但现在假设我想更新现有值，但仍保留值是否已存在的信息（因此我不能只说m[1] = std::move(x);）。在这种情况下，“不移动”对象是否可能？

我在GCC中发现以下内容有效[更新：适用于GCC 4.6，不适用于GCC 4.8]:

auto it = m.insert(std::pair<const int, T &&>(1, std::move(x)));

但这个有保证不会移动吗？

- Kerrek SB

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你总是可以先使用 find()... :) - Nim

@Nim：一般来说那不够高效。如果有的话，最好使用带提示插入的 lower_bound 函数。我知道这个函数。 - Kerrek SB

尝试使用 m.emplace_back(1, std::move(x));。 - Xeo

@Xeo: 一直在努力寻找支持它的编译器 :-) 你有任何保证吗？ - Kerrek SB

@Xeo：对于关联容器，使用emplace而不是emplace_back :-) - Kerrek SB

Answer 1

尽管std::move实际上并不执行任何移动操作，std::make_pair也是如此，但std::make_pair会将其参数转发到std::pair构造函数中，该构造函数从这些参数初始化其两个值成员。因此，在std::map有机会执行任何操作之前，移动是在那个时刻执行的。因此，是的，你最终会因没有好的理由而得到一个“损坏”的移动。

你应该能够利用emplace（以跳过对pair的构造）。来自表102的效果：“仅当容器中没有与t的键等效的元素时，使用std::forward<Args>(args)...构造一个T对象t插入。”很明显，库在这一点上仍然在“转发”，因此它是前移的，在你的情况下不应进行任何emplacement，因此整个表达式应该是有效的空操作。

However，GCC 4.8.0中的libstdc++在这方面似乎存在一个错误：emplace会在内部树上调用_M_emplace_unique，它将参数转发到_M_create_node，然后将参数转发到allocator_traits<_Node_allocator>::construct，最后将参数转发到_S_construct，然后将参数转发到__a.construct。使用默认分配器时，__a.construct是std::allocator<std::pair<const _Key, _Tp> >::construct，这正是您试图避免的对成对构造函数的调用……所有这些都发生在_M_emplace_unique中的冲突检查之前。

可以说在这方面标准存在歧义，但我认为这是违反意图的。然而，clang v3.4 with libc++ 也表现出了这种行为, Visual Studio 2012也是如此。因此，如果我的标准解释是正确的，那么所有三个主流工具链都会失败。

我想他们都决定“当且仅当”适用于插入操作，而不是插入和构建操作。

我已经在std-discussion上发布了一个问题，旨在促进从表102到权威回答这个问题的改进。

- Lightness Races in Orbit

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老实说，我认为在标准中加入一个指出这一点的“注释”会比较明智，但是目前我认为我们可以推断出上述内容。 - Lightness Races in Orbit

嗯...你能用unique pointer让它工作吗？插入的拼写是怎样的--m.emplace(1, std::move(ptr))？我在GCC 4.8.2中无法使其工作，即指针最终仍为空。 - Kerrek SB

鉴于标准文本，似乎是这样的？关联插入支持在最近进展缓慢（请看我的编辑：GCC 4.6和4.8之间的pair-with-reference代码也有所不同），因此这很可能存在漏洞。 - Kerrek SB

所以，问题归根结底是没有单独的“emplace(key, valueargs...)”方法？ - Kerrek SB

@KerrekSB：嘿，我猜是吧。我仍然认为可以通过检查rvalue ref本身来检查密钥，而无需实际移动。但是我对pack expansion（或者说实话，rvalue refs本身）了解不够，无法确定这是否是一个美好的梦想... - Lightness Races in Orbit