在std::vector中使用C风格数组——这是MSVC的Bug吗？

问题背景 #

我正在将遗留代码库迁移至C++20，遇到如下代码：

size_t someCount; // 值来自其他地方
…
std::vector<const char *[2]> keyValues(someCount);

由于后续需传递给不受控制的外部API，无法改为std::vector<std::array<const char *, 2>>。该代码在Clang、GCC及未启用C20的MSVC中可编译，但在C20的MSVC中失败。

我推测这与T的DefaultInsertable要求有关：C++20开始STL对该类型使用std::construct_at，可能导致MSVC出现回归。标准规定若allocator_traits<A>::construct(m, p)合法则类型为DefaultInsertable，我测试对应代码在各编译器均可编译，故认为原构造函数应合法。

编译器错误信息 #

C:/data/msvc/14.34.31931-Pre/include\xutility(218): error C2440: 'return': cannot convert from 'const char **' to '_Ty (*)'
        with
        [
            _Ty=const char *[2]
        ]

C:/data/msvc/14.34.31931-Pre/include\xutility(218): note: Types pointed to are unrelated; conversion requires reinterpret_cast, C-style cast or parenthesized function-style cast
C:/data/msvc/14.34.31931-Pre/include\xmemory(673): note: see reference to function template instantiation '_Ty (*std::construct_at<_Objty,,0x0>(_Ty (*const )) noexcept)' being compiled
        with
        [
            _Ty=const char *[2],
            _Objty=const char *[2]
        ]

回答 #

是的，这是MSVC的编译器Bug。

原因解析 #

1. C++20构造逻辑的变化：C++20标准要求容器默认构造元素时使用std::construct_at替代旧的分配器construct调用，但MSVC对数组类型的std::construct_at实现存在错误。
2. 类型转换违规：错误信息显示，MSVC的construct_at实现尝试将const char**（数组首元素的指针）转换为const char*(*)[2]（数组指针），这属于非法的跨类型转换——标准只允许数组指针隐式转换为指向首元素的指针，反向转换必须显式使用reinterpret_cast，而其他编译器的construct_at实现正确处理了数组类型的构造逻辑。
3. DefaultInsertable的合规性：你测试的allocator_traits<A>::construct(m, p)合法是符合标准的——const char*[2]是平凡类型，默认构造不需要任何操作，因此该类型满足DefaultInsertable要求，MSVC的行为违背了标准规定。

临时解决方案 #

如果暂时无法等待MSVC修复，可尝试以下两种方法：

• 自定义分配器：实现一个自定义分配器，手动处理数组类型的构造逻辑，绕过MSVC的std::construct_at错误实现；
• 安全转换替代：先用std::vector<std::array<const char*, 2>>存储数据，在传给外部API时通过reinterpret_cast<const char*(*)[2]>(vec.data())转换指针——标准保证std::array与原生数组内存布局完全一致，因此该转换是安全的。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lukas Barth