如何使用emplace向含std::mutex的std::unordered_map插入元素？

问题核心在于std::mutex是不可拷贝、不可移动的类型，直接传递MutexedSubMap对象或临时对象会因尝试拷贝/移动mutex导致编译失败。以下是两种可行的写法：

方法1：使用std::piecewise_construct原地构造 #

#include <mutex>
#include <unordered_map>
#include <tuple>

using SubMap = std::unordered_map<int, float>;
struct MutexedSubMap{ std::mutex mutex; SubMap subMap; };
std::unordered_map<int, MutexedSubMap> m;

int main() {
    m.emplace(std::piecewise_construct,
              std::forward_as_tuple(7),
              std::forward_as_tuple());
    return 0;
}

std::piecewise_construct允许分别传递键和值的构造参数，让MutexedSubMap直接在unordered_map的内存空间中默认构造，完全避免了mutex的拷贝或移动操作。

方法2：使用try_emplace（C++17及以上） #

如果编译器支持C++17，try_emplace是更简洁的选择：

#include <mutex>
#include <unordered_map>

using SubMap = std::unordered_map<int, float>;
struct MutexedSubMap{ std::mutex mutex; SubMap subMap; };
std::unordered_map<int, MutexedSubMap> m;

int main() {
    m.try_emplace(7);
    return 0;
}

try_emplace会检查键7是否存在，若不存在则原地构造对应的MutexedSubMap对象，同样不会触发mutex的拷贝或移动。

原写法失败原因 #

• m.emplace(7, MutexedSubMap{})：临时MutexedSubMap对象需要被移动到容器中，但std::mutex不可移动，编译报错。
• m.emplace(7)：仅传递键参数，无法匹配emplace的构造规则来构造值类型MutexedSubMap。
• m.emplace(7, {})：试图用初始化列表构造临时对象，同样会触发mutex的移动操作，导致编译失败。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者S.V