GCC8中std::variant与移动构造函数Bug：多编译器兼容异常

嘿，这个问题我熟！GCC 8.0在std::variant的拷贝构造处理上确实跟旧版本有不小的差异，尤其是结合std::unique_ptr这种不可拷贝类型的时候，我帮你捋捋问题根源和解决办法。

首先先把你没写完的代码补全（大概是这样吧？），方便分析：

#include <iostream>
#include <variant>
#include <memory>
#include <type_traits>

struct EmptyTree{};
struct Node { 
    using node = std::unique_ptr<Node>;
    using Tree = std::variant<node, EmptyTree>;

    int value;
    Tree left;
    Tree right;

    Node(int v) : value(v){}
    template<typename left, typename right>
    Node(int v, left &&l, right &&r) : value(v), left(std::forward<left>(l)), right(std::forward<right>(r)) {}
};

// 触发问题的测试代码示例
int main() {
    Node n1(1);
    Node n2(2, n1.left, n1.right); // 这里尝试拷贝n1的left/right，会在GCC8.0报错
    return 0;
}

问题根源 #

GCC 8.0开始严格遵循C++17标准中关于std::variant拷贝构造的要求：当variant的任意一个备选类型不可拷贝时，variant的拷贝构造函数会被自动删除。而你的Tree类型是std::variant<std::unique_ptr<Node>, EmptyTree>，其中std::unique_ptr是不可拷贝的类型，所以Tree的拷贝构造函数被删除了。

旧版本的GCC（7.2）、Clang 7和MSVC在这方面的检查更宽松，可能通过非标准的实现绕过了这个限制，所以你的代码在这些编译器上能正常编译，但到了GCC 8.0就触发了合规性错误。

解决方案 #

根据你的业务需求，有两种可行的修复方式：

方案一：改用移动语义（推荐，符合unique_ptr的设计初衷）

既然std::unique_ptr本身就是用来独占所有权的，我们干脆显式禁用Node的拷贝构造/赋值，改用移动语义来转移所有权：

struct Node { 
    using node = std::unique_ptr<Node>;
    using Tree = std::variant<node, EmptyTree>;

    int value;
    Tree left;
    Tree right;

    Node(int v) : value(v){}
    template<typename left, typename right>
    Node(int v, left &&l, right &&r) : value(v), left(std::forward<left>(l)), right(std::forward<right>(r)) {}

    // 显式禁用拷贝
    Node(const Node&) = delete;
    Node& operator=(const Node&) = delete;

    // 自动生成移动构造/赋值
    Node(Node&&) = default;
    Node& operator=(Node&&) = default;
};

使用的时候用std::move转移所有权：

int main() {
    Node n1(1);
    Node n2(2, std::move(n1.left), std::move(n1.right));
    return 0;
}

方案二：换成可拷贝的智能指针（如果需要拷贝语义）

如果你的业务场景确实需要Tree支持拷贝，把std::unique_ptr换成std::shared_ptr即可——shared_ptr是可拷贝的，这样std::variant的拷贝构造函数就能正常生成：

struct Node { 
    using node = std::shared_ptr<Node>;
    using Tree = std::variant<node, EmptyTree>;

    int value;
    Tree left;
    Tree right;

    Node(int v) : value(v){}
    template<typename left, typename right>
    Node(int v, left &&l, right &&r) : value(v), left(std::forward<left>(l)), right(std::forward<right>(r)) {}

    // 默认的拷贝构造/赋值可以正常工作，无需额外修改
};

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Antoine Morrier