std::unordered_set<std::filesystem::path>在旧GCC/Clang编译失败：Bug还是用户错误？

问题 #

我在项目中添加了如下函数模板，有用户反馈在他们的系统上无法编译：

template<typename T>
std::size_t removeDuplicates(std::vector<T>& vec)
{
    std::unordered_set<T> seen;

    auto newEnd = std::remove_if(
        vec.begin(), vec.end(), [&seen](const T& value)
        {
            if (seen.find(value) != std::end(seen))
                return true;

            seen.insert(value);
            return false;
        }
    );

    vec.erase(newEnd, vec.end());

    return vec.size();
}

使用g++ 9.4编译时的错误信息大致如下：

error: use of deleted function
'std::unordered_set<_Value, _Hash, _Pred, _Alloc>::unordered_set() 
[with
_Value = std::filesystem::__cxx11::path; 
_Hash = std::hash<std::filesystem::__cxx11::path>; 
_Pred = std::equal_to<std::filesystem::__cxx11::path>; 
_Alloc = std::allocator<std::filesystem::__cxx11::path>]'
   12 |  std::unordered_set<T> seen;

该错误出现在将模板实例化为T = std::filesystem::path时。排查发现，实例化为基础类型或std::string等其他类型时无问题，仅std::filesystem::path会报错。

通过测试不同编译器版本后发现，只有g++ v.12能成功编译该实例化，所有低于v12的GCC版本都会报上述错误；即使是最新版本（14）的Clang也会产生类似错误（call to implicitly deleted default constructor）。

我采用的临时解决方法是将std::unordered_set替换为std::set，此时在g++ v.8及Clang v.7以上版本均可正常编译。

请问该错误是因为缺少std::filesystem::path的哈希函数导致的，还是我的代码存在问题？

回答 #

这个错误的核心原因是标准库对std::filesystem::path的哈希函数支持存在版本差异，你的代码本身没有问题。

具体细节：

• C17标准引入std::filesystem::path，但直到C20才强制要求标准库提供std::hash<std::filesystem::path>的特化实现。在此之前，不同编译器的支持情况不一致：
  • GCC在v12及以上版本才默认提供该哈希特化；低于v12的版本中，std::hash<std::filesystem::path>要么未定义，要么被标记为删除，导致依赖它的std::unordered_set<T>无法默认构造。
  • Clang至今（v14）仍未默认提供该哈希特化，因此会触发类似错误。

改用std::set能正常编译的原因是：std::set依赖的是std::less<T>（即<运算符），而std::filesystem::path从C17开始就支持<运算符重载，所以在符合C17标准的编译器版本中都能正常工作。

如果想继续使用std::unordered_set兼容旧编译器，有两个可选方案：

1. 为std::filesystem::path自定义哈希函数，显式传递给std::unordered_set：

struct PathHash {
    std::size_t operator()(const std::filesystem::path& p) const {
        return std::hash<std::string>{}(p.string());
    }
};

// 使用时指定哈希函数
std::unordered_set<std::filesystem::path, PathHash> seen;

2. 升级编译器到GCC v12及以上版本，利用标准库提供的哈希特化。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者RL-S