c++ - std::forward_list 成员可以实现为静态的吗？

Question

std::forward_list 提供了 insert_after 和 erase_after 成员，它们可能不需要实际访问 std::forward_list对象。因此，它们可以作为 static 成员函数实现，并且可以在没有列表对象的情况下被调用——对于想要从列表中删除自身的对象很有用，这是一种非常常见的用法。 编辑:此优化仅适用于std::allocator 或用户定义的无状态分配器的forward_list 特化。

符合标准的实现可以做到这一点吗？

§17.6.5.5/3 说

A call to a member function signature described in the C++ standard library behaves as if the implementation declares no additional member function signatures.

带脚注

A valid C++ program always calls the expected library member function, or one with equivalent behavior. An implementation may also define additional member functions that would otherwise not be called by a valid C++ program.

我不清楚添加 static 是否会创建一个“不同的”成员函数，但是删除一个(隐式)参数不应该破坏任何添加默认参数不会破坏的东西，那就是合法的。 (您不能合法地将 PTMF 用于任何标准成员函数。)

我觉得应该允许图书馆这样做，但我不确定是否会违反某些规则。列出的成员函数原型(prototype)的规范性如何？

Answer 1

该标准表示，如果没有人能分辨出差异，您就可以不用管它。您是正确的，不能合法地将 PTMF 创建到 forward_list 中，所以你这样做是安全的。

已经指出了自定义分配器的危险。但即使对于 std::allocator<T>存在有人可以专门化的危险 std::allocator<MyType>然后检测到 allocator::construct/destroy没有被调用。

好吧，但是可以专门说std::forward_list<int> (没有自定义分配器，没有用户定义的 value_type)并生成 insert_after静态？

没有。使用新的 SFINAE 功能可以检测到这种变化。这是一个演示:

#include <memory>
#include <iostream>

template <class T, class A = std::allocator<T>>
class forward_list
{
public:
    typedef T value_type;
    struct const_iterator {};
    struct iterator {};

    iterator insert_after(const_iterator p, const T& x);
};

template <class C>
auto test(C& c, typename C::const_iterator p, const typename C::value_type& x)
    -> decltype(C::insert_after(p, x))
{
    std::cout << "static\n";
    return typename C::iterator();
}

template <class C>
auto test(C& c, typename C::const_iterator p, const typename C::value_type& x)
    -> decltype(c.insert_after(p, x))
{
    std::cout << "not static\n";
    return typename C::iterator();
}

int main()
{
    ::forward_list<int> c;
    test(c, ::forward_list<int>::const_iterator(), 0);
}

这个程序运行并打印出:

not static

但是如果我做 insert_after静态:

static iterator insert_after(const_iterator p, const T& x);

然后我得到一个编译时错误:

test.cpp:34:5: error: call to 'test' is ambiguous
    test(c, ::forward_list<int>::const_iterator(), 0);
    ^~~~
test.cpp:16:6: note: candidate function [with C = forward_list<int, std::__1::allocator<int> >]
auto test(C& c, typename C::const_iterator p, const typename C::value_type& x)
     ^
test.cpp:24:6: note: candidate function [with C = forward_list<int, std::__1::allocator<int> >]
auto test(C& c, typename C::const_iterator p, const typename C::value_type& x)
     ^
1 error generated.

检测到差异。

因此制作forward_list::insert_after是不符合要求的静态。

更新

如果要使“静态”重载可调用，只需使其比“非静态”重载稍微更理想一些。一种方法是将“非静态”重载更改为:

template <class C, class ...Args>
auto test(C& c, typename C::const_iterator p, const typename C::value_type& x, Args...)
    -> decltype(c.insert_after(p, x))
{
    std::cout << "not static\n";
    return typename C::iterator();
}

现在测试将根据 insert_after 是否打印出“static”或“not static”成员函数是否为静态。