为什么STL容器中的交换成员函数没有声明为noexcept？

Question

为什么STL容器中的交换成员函数没有声明为noexcept？

c++c++11swapnoexcept

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截至N3797版本，C++标准要求容器的swap函数不抛出异常，除非特别指定[container.requirements.general]（23.2.1§10）。

为什么被指定不抛出异常的swap成员函数没有声明为noexcept？

_{同样的问题也适用于专门的非成员swap重载。}

- Ralph Tandetzky

我猜他们可能错过了。 - Nawaz

你正在使用哪个C++库？ - Mats Petersson

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@MatsPetersson 我只是在看裸标准，而不是特定的实现。 - Ralph Tandetzky

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这可能会有帮助：链接 - ForEveR

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@ForEveR：我将其复制到答案中，以便它在此问答中正式存在。 - Lightness Races in Orbit

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2个回答

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起初听起来可能有些奇怪，但不明确说明标准容器的swap是否为noexcept是有意的；这一切都归结于未定义行为（UB）。

23.2.1p9 通用容器要求 [container.requirements.general]

对于除了array以外的标准容器类型a和b，表达式a.swap(b)将交换a和b的值，而不会在各个容器元素上调用任何移动、复制或交换操作。

属于a和b的任何Compare、Pred或Hash对象都应该是可交换的，并且应该通过非成员swap进行交换。

如果allocator_traits<allocator_type>::propagate_on_container_swap::value为true，则a和b的分配器也应该通过非成员swap进行交换。否则，除非`a.get_allocator() == b.get_allocator()`，否则它们不应该被交换，行为未定义。

^{注意：由我添加的斜体字。}

为什么前面的部分与我的问题相关？

由于标准容器的swap具有前提条件（最重要的是标准先前引用的最后一段），如果不满足可能会导致UB，因此标准不想对实现施加“不可能”的约束。

标准对于“未定义行为”有以下规定：

1.3.24 未定义行为 [defns.undefined]

本国际标准未强制执行的行为。

只有罪犯和销售员可能认为“不”是其他东西，但当标准说“没有要求”时，它确实意味着“没有要求”；将相关的swap函数标记为noexcept会对实现施加要求，而实际上应该没有要求。

为什么标准不想强制执行这些要求？

关于这个问题，有一篇有趣的论文(N3248)，作者是Alisdair Meredith和John Lakos，题为"noexcept prevents Library Validation"。

简而言之，它讲述了如何使用noexcept将阻止库实现在库代码（即标准库的实现）中使用asserts，即使在调试模式下也是如此，并且这样做的影响。

如果C++有一个标准化的"测试" vs "生产"模式（正如论文所称），其中noexcept会有条件地应用，那么这将大大减少问题。但目前情况是：C++没有"模式"。

- Filip Roséen - refp

为什么在交换分配器和数据时会出现问题？ - GreenScape

这是对UB定义的有趣看法。并不是说它是错误的。 - Lightness Races in Orbit

@GreenScape 我会将你的评论/问题分叉成一个新的问答，当它可用时我会通知你。 - Filip Roséen - refp

@GreenScape 这应该能回答你的问题：为什么涉及分配器时交换标准库可能会有问题？ - Filip Roséen - refp

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Lightness Races in Orbit · Accepted Answer

在refp所说的基础上，以下是来自Daniel Krügler在std-discussion邮件列表上的文章：

将函数声明为无条件noexcept的内部策略解释在

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2011/n3279.pdf

在该文中使用的术语，std::vector的swap函数具有收缩合同，即它对参与对象的分配器有前提条件。这意味着调用者可能会违反前提条件，并且实现应允许通过不同于终止的方式来发出信号。因此，这样的函数不应该是noexcept，但是它应该具有一个有效的元素 "Throws: Nothing"，因为这适用于满足前提条件的情况。

(链接)

所述的内部政策是您问题的规范和官方答案。