为什么这段代码会出现“异常规范比基础更宽松”错误？

Question

尝试使用 Xcode 6.1 中的 clang 版本（基于 LLVM 3.5svn 的 clang-600.0.54）编译以下代码，使用 -std=c++11 和 -stdlib=libc++ 给我一些我不太明白的错误。

#include <functional>

struct Impl
{
    typedef std::function<void ()> L;
    L l;
    int i;
};

struct Hndl
{
    Impl* impl;
    Hndl(Impl* i): impl(i) {}
    ~Hndl() noexcept(false) {}
};

int main(int argc, char * argv[]) {
    Hndl h(new Impl());
    h.impl->l = [=]
    {
        h.impl->i = 42;
    };
    return 0;
}

结果：

In file included from t.cpp:1:
/Applications/Xcode-6.1.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/functional:1293:52: error: exception specification of overriding
      function is more lax than base version
template<class _FD, class _Alloc, class _FB> class __func;
                                                   ^
/Applications/Xcode-6.1.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/functional:1593:13: note: in instantiation of template class
      'std::__1::__function::__func<<lambda at t.cpp:20:14>, std::__1::allocator<<lambda at t.cpp:20:14> >, void ()>' requested here
        if (sizeof(_FF) <= sizeof(__buf_) && is_nothrow_copy_constructible<_Fp>::value)
            ^
/Applications/Xcode-6.1.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/functional:1697:5: note: in instantiation of function template
      specialization 'std::__1::function<void ()>::function<<lambda at t.cpp:20:14> >' requested here
    function(_VSTD::forward<_Fp>(__f)).swap(*this);
    ^
t.cpp:20:12: note: in instantiation of function template specialization 'std::__1::function<void ()>::operator=<<lambda at t.cpp:20:14> >' requested here
        h.impl->l = [=]
                  ^
/Applications/Xcode-6.1.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/functional:1281:39: note: overridden virtual function is here
    _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY virtual ~__base() {}
                                      ^
1 error generated.

看起来Impl::L::~L() 以某种方式继承了Hndl::~Hndl() 的noexcept(false)，但我不知道为什么。 有趣的是，如果我在 lambda 中注释掉对 h.impl->i 的赋值，同样的代码也会编译。 如果我从Hndl::~Hndl() 中删除noexcept(false) 规范，也会编译，但我需要它（解释原因可能有点长，但我愿意）。 如果 lambda 通过 ref 捕获，也会编译，但这里的重点是能够复制共享实现的句柄。 将noexcept(true) 添加到Impl::~Impl() 没有帮助。

ideone.com 的 c++11 编译器很高兴地按原样编译它。

谁能解释一下这里发生了什么？

Answer 1

lambda 捕获h，它有一个可能抛出的析构函数，因此 lambda 的闭包类型也有一个可能抛出的析构函数。

考虑到这一点，您可以将问题简化为：

#include <functional>

struct F
{
    void operator()() { }

    ~F() noexcept(false) {}
};

int main() {
    std::function<void ()> f = F{};
}

似乎 libc++ 中的 std::function 无法存储没有 nothrow 析构函数的可调用类型，这看起来像 libc++ 中的一个错误。

从错误消息看来，修复可能就像在 __func 析构函数中添加显式 noexcept 一样简单，但我不熟悉实现，所以可能没那么容易。

除了使用 noexcept 析构函数将 Hndl 类型包装在另一种类型中之外，我没有看到任何明显的解决方法，因此在 lambda 中捕获它不会使 lambda 具有 noexcept(false) 析构函数。我尝试过这样的事情，但是 libc++ 在shared_ptr 中似乎有类似的问题：

    std::function<void ()> f = std::bind(&Hndl::operator(), std::make_shared<Hndl>());

Answer 2

我认为问题在于 Hndl 在 lambda 中按值捕获，而 std::function 析构函数被视为 noexcept(true)，因为它的定义中没有另外说明。所以Hndl 实例不能在l 析构函数中安全地销毁。至于如果从 lambda 中删除成员分配，为什么错误会消失 - 很可能捕获的值只是被编译器优化掉了。

Answer 3

这是一个可能的解决方法，基于http://www.codeproject.com/Articles/313312/Cplusplus-Lambda-Storage-Without-libcplusplus

请注意，以下代码为演示目的而进行了简化；它是不完整的，只处理 void() lambdas。请参阅上面的链接以了解真实情况（尽管在我的特定情况下 void() 就足够了）。

#include <functional>

struct Lambda
{
    void* lambda;
    void (*execute)(void*);

    template <typename T> Lambda& operator=(T&& t)
    {
        lambda = new T(t);
        execute = [](void* lambda) { ((T*)lambda)->operator()(); };
        return *this;
    }

    void operator()() { execute(lambda); }
};

//  ---

struct Impl
{
    Lambda l;
    int i;
};

struct Hndl
{
    Impl* impl;
    Hndl(Impl* i): impl(i) {}
    ~Hndl() noexcept(false) {}
};

int main(int argc, char * argv[]) {
    Hndl h(new Impl());
    h.impl->l = [=]
    {
        h.impl->i = 42;
    };

    h.impl->l();

    return 0;
}