如何使用std::map::emplace添加不可移动类型的默认构造值

可编译代码示例 #

#include <map>

struct S {
    int val = 0;
    S() = default;
    S(S&&) = default;
};
int main() {
    std::map<int, S> values;
    values.emplace(42, S{});
}

这段代码能正常编译，因为S的移动构造函数可用，emplace可以将临时创建的S对象移动到std::pair的第二个成员中。

不可编译代码示例 #

#include <map>

struct S {
    int val = 0;
    S() = default;
    S(S&&) = delete;
};
class Wrapper {
   public:
    std::map<int, S> values;
    void AddEmptyValue(int key, int) { values.emplace(key, S{}); }
};

这段代码无法编译，原因很明确：我们创建了S的右值，但S的移动构造函数被删除，无法将这个右值移动到std::pair的第二个成员中。

解决方法：仅传键让值默认构造 #

要实现只传入键，就让对应的值在std::map内部默认构造，避免移动/拷贝操作，有几种可行的方式：

方式1：使用std::piecewise_construct（兼容C++11及以上） #

通过std::piecewise_construct配合std::forward_as_tuple，分别传递键的构造参数和值的构造参数（值不需要参数，传递空tuple即可），这样std::pair会分别构造键和值，值会被默认构造：

#include <map>
#include <tuple>

struct S {
    int val = 0;
    S() = default;
    S(S&&) = delete;
};
class Wrapper {
   public:
    std::map<int, S> values;
    void AddEmptyValue(int key, int) {
        values.emplace(std::piecewise_construct,
                       std::forward_as_tuple(key),
                       std::forward_as_tuple());
    }
};

方式2：直接传递键参数（兼容C++11及以上） #

std::map::emplace可以接受用来构造std::pair<const Key, T>的参数，当仅传递键时，std::pair会用该键构造第一个成员，同时默认构造第二个成员（只要T可默认构造）：

#include <map>

struct S {
    int val = 0;
    S() = default;
    S(S&&) = delete;
};
class Wrapper {
   public:
    std::map<int, S> values;
    void AddEmptyValue(int key, int) {
        values.emplace(key);
    }
};

方式3：使用try_emplace（C++17及以上） #

如果需要确保仅当键不存在时才插入新值，可以用try_emplace，同样仅传递键即可让值默认构造：

#include <map>

struct S {
    int val = 0;
    S() = default;
    S(S&&) = delete;
};
class Wrapper {
   public:
    std::map<int, S> values;
    void AddEmptyValue(int key, int) {
        values.try_emplace(key);
    }
};

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Oersted