GCC 5.5下std::tuple初始化编译报错的原因及规避方案

问题重现 #

你遇到的这个编译错误是GCC 5.x系列特有的兼容性问题，我之前维护老项目时也碰到过。先把问题代码和报错信息整理清楚：

std::vector< std::tuple<std::vector<std::size_t>, std::vector<std::size_t>, std::vector<std::size_t>> > foo = { 
    {{2, 1, 2, 3}, {1, 2}, {2, 3}}, 
    {{2, 3, 4, 0}, {3}, {2, 3, 4}}, 
    {{2, 3, 4, 0}, {0}, {3, 4, 0}}, 
};

GCC 5.5的报错信息如下：

In function 'int main()': 
:16:4: error: converting to 'std::tuple<std::vector<long unsigned int, std::allocator<long unsigned int> >, std::vector<long unsigned int, std::allocator<long unsigned int> >, std::vector<long unsigned int, std::allocator<long unsigned int> > >' from initializer list would use explicit constructor 'constexpr std::tuple< <template-parameter-1-1> >::tuple(const _Elements& ...) [with _Elements = { std::vector<long unsigned int, std::allocator<long unsigned int> >, std::vector<long unsigned int, std::allocator<long unsigned int> >, std::vector<long unsigned int, std::allocator<long unsigned int> >}]' 
}; 
^

为什么会报错？ #

这个问题的核心是GCC 5.x对C++初始化规则的实现限制：

std::tuple的多参数构造函数是explicit的（符合C++11及以后的标准）。当你用嵌套初始化列表初始化vector中的tuple元素时，编译器需要把内层的{{...}, {...}, {...}}隐式转换成std::tuple对象。但GCC 5.5严格遵循了早期的标准解读，不允许在聚合初始化（比如std::vector的初始化列表构造）中通过隐式调用explicit构造函数来创建对象，因此触发了错误。

而GCC 6+和Clang对标准的实现进行了调整（或者说修复了这个过于严格的限制），允许在这种嵌套初始化的场景下隐式使用tuple的explicit构造函数，所以能正常编译。

怎么修复？ #

这里有几种简单的方案，都能让代码兼容GCC 5.5：

1. 显式构造每个tuple

直接用std::tuple{...}或者std::make_tuple显式创建每个tuple元素，跳过隐式转换的步骤：

std::vector< std::tuple<std::vector<std::size_t>, std::vector<std::size_t>, std::vector<std::size_t>> > foo = { 
    std::tuple{{2, 1, 2, 3}, {1, 2}, {2, 3}}, 
    std::make_tuple(std::vector<std::size_t>{2, 3, 4, 0}, std::vector<std::size_t>{3}, std::vector<std::size_t>{2, 3, 4}), 
    std::tuple{{2, 3, 4, 0}, {0}, {3, 4, 0}}, 
};

2. 分步初始化（更清晰）

先单独创建每个tuple对象，再把它们放进vector里，这种方式可读性更好，也完全避开了编译器的隐式转换问题：

// 先创建每个tuple
auto t1 = std::make_tuple(
    std::vector<std::size_t>{2, 1, 2, 3},
    std::vector<std::size_t>{1, 2},
    std::vector<std::size_t>{2, 3}
);
auto t2 = std::make_tuple(
    std::vector<std::size_t>{2, 3, 4, 0},
    std::vector<std::size_t>{3},
    std::vector<std::size_t>{2, 3, 4}
);
auto t3 = std::make_tuple(
    std::vector<std::size_t>{2, 3, 4, 0},
    std::vector<std::size_t>{0},
    std::vector<std::size_t>{3, 4, 0}
);

// 初始化vector
std::vector<decltype(t1)> foo = {t1, t2, t3};

3. 升级编译器（如果可行）

如果项目允许升级编译器，直接切换到GCC 6+版本，就能保留你原来的初始化代码，不需要做任何修改——这也是最省心的方案。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Timmmm