std::vector<bool>::std::exchange 的引用

Question

std::exchange 不适用于 std::vector::reference 是否有技术原因，或者是 GCC 和 Clang 实现中的错误？ 使用 MSVC 可以很好地编译。

我有这样的设置（最小示例）

struct Manager
{
  std::vector<bool> lifeTimes;

  //Should return the state before trying to kill it
  bool kill(std::size_t index)
  {
    return std::exchange(lifeTimes[index], false);
  }
};

std::exchange 会让这成为一个非常好的单行，但 GCC 抱怨：

错误：无法将“std::_Bit_reference&”类型的非常量左值引用绑定到“std::vector::reference”类型的右值（又名“std::_Bit_reference”）

所以它似乎抱怨

false

因为只有第二个参数是右值

Answer 1

这不是一个错误，MSVC 编译您的代码，因为它有一个扩展，可以将临时对象（右值）绑定到非常量左值引用。

下面的代码使用 MSVC 编译：

void foo(int& i) {}
foo(20); // you are passing Rvalue and it is bound to Lvalue reference

当您添加

const

来引用时，上述代码无法在 G++ 或 CLang 下编译 const Lvalue，它有效：

void foo(const int&){}
foo(20); // you can bind Rvalue to const Lvalue reference

关于向量的几句话。

operator[]

代表

vector<T>

，其中

T

是除 bool 之外的所有类型返回

T&

:

T& vector<T>::operator[](index) // where T is not bool

对于

bool

向量类模板具有专门化。存储

bool

的值以容纳一位空间，因为不能对一位使用取址运算符，

vector<bool>::operator[](index)

无法返回引用。

vector<bool>

有内部 proxy 类来操作位（将此类称为 reference）。

vector<bool>::reference vector<bool>::operator[](index)
              ^^^^^^^^^  

如您所见，proxy的对象是按值传递的。 所以当你打电话时

return std::exchange(lifeTimes[index], false);

您将临时对象（右值）传递给

exchange

，它通过引用非常量左值获取第一个参数。这就是 G++ 丢弃这段代码的原因。如果你想编译它，你可以显式创建 proxy 类的 Lvalue 对象并传递它：

  bool kill(std::size_t index)
  {
      std::vector<bool>::reference proxyForBit = lifeTimes[index];
    return std::exchange(proxyForBit, false);
  }

Answer 2

根据已接受答案中的解释，从 C++17 开始，您可以使用

std::array

包装任何临时对象以获取对其的非常量引用：

std::exchange(std::array{lifeTimes[index]}[0], false)