堆栈模板参数

Question

关注模板参数

我可以这样创建一个堆栈（来自标准库的适配器类模板）对象：

stack<int, vector<int>> myStack;

我知道第二个模板参数表示堆栈的底层数据结构。但是为什么以下代码行不会在编译时出现错误？

stack<int, vector<string>> myStack;

请注意，我声明了一个包含int类型元素的栈，但同时我声明了底层数据结构来保存string元素。

从功能上讲，它的作用就像是一个字符串元素的栈。

- Ahmad Jamal Mughal

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从cppreference复制一条注释：如果T与Container::value_type不是相同的类型，则其行为未定义。（自C++17起）。在您的情况下，Container::value_type == string，而T == int。 - Bill Lynch

哦，我明白了 ^_^ 非常感谢你。意思是行为不能保证。谢谢。 - Ahmad Jamal Mughal

Answer 1

你正在进行未定义行为。不过，我会解释为什么它似乎能正常工作。

容器适配器std::stack包含几种类型符号，这些符号是将常用的类型重命名得到的。这里有一个列表。

其中一个关注点就是std::stack::value_type。它基本上确定了方法std::stack::push和friends所期望的类型：

void push( const value_type& value );

我们还可以看到它的定义：

using value_type = typename TContainer::value_type

因此，所有操作中使用的类型实际上只基于第二种类型，即TContainer！在您的情况下，它是vector<string>::value_type，因此value_type将成为string的别名。在您的情况下，用于T的类型为int，但未被使用。 因此，一切似乎都能正常工作。

但是，即使这在您的特定编译器中可以工作，实际上是不允许的：

如果T与Container :: value_type不是相同的类型，则行为是未定义的。（自C++17以来）

您可以在此处找到此引用的来源。

- nshct

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不是楼主，但我想知道为什么它被留作UB，而不需要使用一些“static_assert”来报错。 - Dan M.

@Dan M：我不知道背后的确切原因，但这通常是标准中的做法。我猜这是为了给实现一些自由度。但由于它是未定义行为，实现可能会选择发出诊断。 - nshct

Answer 2

来自文档:

T - 存储元素的类型。如果T与Container :: value_type不是相同的类型，则行为未定义。(自C++17起)

未定义的行为意味着它可能会编译，甚至可能工作，或者可能会清除您的硬盘。

如果失败了，它将是实现相关的。

- 1stCLord

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清空我的硬盘 :D 我理解了这个概念，谢谢 ^_^ - Ahmad Jamal Mughal

Answer 3

如果我要猜的话，我会想象你的实现正在丢弃int模板参数，而只是使用Container::value_type。

一旦我们进入C++17，这将明确成为非法。一些编译器已经不欣赏这段代码了。

例如：

#include <stack>
#include <string>
#include <vector>

int main() {
    std::stack<int, std::vector<std::string>> s;
    s.push(3);
}

在OS X下（clang，libc ++，c++11）编译失败并返回如下错误：

blah.cc:7:7: error: no matching member function for call to 'push'
    s.push(3);
    ~~^~~~
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/stack:194:10: note: 
      candidate function not viable: no known conversion from 'int' to 'const value_type' (aka
      'const std::__1::basic_string<char>') for 1st argument
    void push(const value_type& __v) {c.push_back(__v);}
         ^
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/../include/c++/v1/stack:197:10: note: 
      candidate function not viable: no known conversion from 'int' to 'value_type' (aka 'std::__1::basic_string<char>') for
      1st argument
    void push(value_type&& __v) {c.push_back(_VSTD::move(__v));}
         ^
1 error generated.

- Bill Lynch