对于具有抛出复制构造函数和noexcept按值复制赋值的类,is_nothrow_copy_assignable的值是多少？

Question

就C++标准而言,以下程序的预期(如果有)输出是什么:

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <type_traits>

class A {
public:
    A() = default;
    ~A() = default;
    A(A const& other) {}
    A(A&& other) noexcept {}
    A& operator=(A other) noexcept { return *this; }
};

int main() {
    std::cout << std::boolalpha
        << std::is_nothrow_copy_assignable<A>::value << "\n"
        << std::is_nothrow_move_assignable<A>::value << "\n";
}

换句话说,类型特征值的评估是仅仅查看赋值运算符的声明,这是noexcept,并且它因此产生

true
true

或者它是否考虑调用上下文(a,b是实例A)

a = b;            // may throw, implicitly calls copy c'tor
a = std::move(b); // noexcept, implicitly calls move c'tor

它会屈服吗？

false
true

实际尝试

使用Visual Studio 2015运行代码,Update 3给出

true
true

而gcc 6.1给出了

false
true

谁是对的？

背景

当我们有一个带有抛出复制构造函数的资源管理类(因为资源分配可能失败),noexcept移动构造函数,抛出副本赋值和noexcept移动赋值时,就会出现这种情况.

假设可以根据交换idom有效地实现复制和移动分配:

A& operator=(A const& other) {
    A(other).swap(*this); // calls the copy c'tor, may throw
    return *this;
}

A& operator=(A&& other) noexcept {
    A(std::move(other)).swap(*this); // calls noexcept move c'tor
    return *this;
}

然后我们可以考虑将两者压缩成单个按值复制赋值

A& operator=(A other) noexcept {
    other.swap(*this);
    return *this;
}

但是,我们只能安全地执行此操作std::is_nothrow_copy_assignable<A>并std::is_nothrow_move_assignable<A>提供正确的值(分别为false和true).否则,依赖于这些类型特征的代码将表现不佳,并且我们的单个按值赋值将不是两个单独的赋值运算符的正确替换.

Answer 1

定义is_nothrow_copy_assignable在[meta.unary.prop]中:

对于可引用类型T,结果与is_nothrow_assignable_v<T&, const T&>否则相同false.

好的,A可以参考(意思A&是有效的).所以我们进入is_nothrow_assignable:

is_assignable_v<T, U>是true和分配已知不会引发任何异常(5.3.7).

is_assignable_v<A, A const&>绝对是true,所以我们满足第一部分.知道不抛出任何异常是什么意思？根据[expr.unary.noexcept]:

在noexcept操作员确定其操作数的评价,这是一个未计算的操作数(第5章)是否,可以抛出异常(15.1).[...] noexcept运算符的结果是true表达式(15.4)的潜在异常集合为空,否则为false.

在[except.spec]中:

异常规范noexcept或noexcept(constant-expression)常量表达式产生true的异常规范表示空集的异常规范.除了析构函数(12.4)或释放函数(3.7.4.2)之外,函数声明符noexcept(constant-expression)中的常量表达式产生false或缺少异常规范的异常规范表示异常规范.各种类型.

和:

如果e是核心常数表达式,则表达式e的潜在异常集合为空(5.20).否则,它是e的直接子表达式的潜在异常集合的并集,包括函数调用中使用的默认参数表达式,以及由e形式定义的集合S,如下所示:[... ]
- 如果e隐式调用一个或多个函数(例如重载运算符,new表达式中的分配函数,或者如果e是完整表达式(1.9)则为析构函数),S是以下的并集:
   - 集合所有这些函数的异常规范中的类型,以及
   - 如果e是一个新表达式[...]

现在的分配A从A const&包括两个步骤:

1. 调用的复制构造函数 A
2. 调用的复制赋值运算符 A

异常规范是这两个函数的所有异常规范的并集,它是所有类型的集合 - 因为拷贝构造函数根本没有异常规范.

因此,is_nothrow_copy_assignable_v<A>应该是false.gcc是对的.