带lambda比较器的std::priority_queue调用std::swap：C++17编译失败C++20正常的原因

问题代码 #

以下代码尝试交换两个以无捕获Lambda为比较器的std::priority_queue对象，在C17下编译报错，但C20可正常编译：

#include <queue>

int main()
{
    auto cmp = [](int x, int y) {return x > y;};
    std::priority_queue<int, std::vector<int>, decltype(cmp)> pq1(cmp), pq2(cmp);
    std::swap(pq1, pq2); // 此行在C++17触发编译错误
    return 0;
}

C++17编译错误信息 #

error: object of type 'value_compare' (aka '(the lambda cmp)') cannot be assigned because its copy assignment operator is implicitly deleted
    {c = _VSTD::move(__q.c); comp = _VSTD::move(__q.comp); return *this;}

note: in instantiation of member function 'std::priority_queue<int, std::vector<int>, (lambda at main.cpp:13:16)>::operator=' requested here
  __x = _VSTD::move(__y);

note: in instantiation of function template specialization 'std::swap<std::priority_queue<int, std::vector<int>, (lambda at main.cpp:13:16)>>' requested here
    swap(pq1, pq2);

C++17编译失败的原因 #

在C++17及更早标准中，无捕获的Lambda类型虽然拥有合法的拷贝构造函数，但它的拷贝赋值运算符会被隐式删除。

std::swap对std::priority_queue的实现逻辑是通过移动赋值操作，完成两个队列内部数据（包括底层容器c和比较器comp）的交换。而priority_queue的移动赋值运算符需要将另一个队列的comp成员移动赋值给自己的comp，但Lambda的拷贝/移动赋值运算符被删除，导致这一步无法完成，最终触发编译错误。

C++20的关键变更 #

C++20标准对Lambda的特性进行了扩展：无捕获的Lambda类型会自动生成默认的拷贝赋值运算符和移动赋值运算符，同时还支持默认构造。

当Lambda拥有了合法的赋值运算符后，std::priority_queue的移动赋值就能顺利完成比较器的转移操作，std::swap也就可以正常编译并执行了。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Christopher Miller