c++ - 标准库容器和不完整类型的规则是什么？

Question

给定一个不完整的类型:

struct S; 

然后，以下声明是:

S *p;            // ok, pointer to incomplete types is allowed

std::deque<S> l;  // error, instantiating std::deque with incomplete type is UB

但是以下声明呢？

std::deque<S> *p;   // seems to be UB like the previous case, 
                   // but is it ok if p is not used till S is defined?

std::deque<S*> p;   // not really sure about this one

编辑:问题使用了std::list而不是std::deque，但这违背了问题的目的，因为std::list明确地是allowed以使用不完整的类型。 std::deque似乎没有这样的permission。

Answer 1

std::deque<S> *p;   // seems to be UB like the previous case, 
                   // but is it ok if p is not used till S is defined?

这实际上是有趣的地方。是的，实例化，即不允许使用类型不完整的容器，对此没有任何规定。但是问题在于它是否真的被实例化了。根据核心语言，不一定必须如此。

[temp.inst]

1 Unless a class template specialization has been explicitly instantiated or explicitly specialized, the class template specialization is implicitly instantiated when the specialization is referenced in a context that requires a completely-defined object type or when the completeness of the class type affects the semantics of the program.

指向类型的指针不需要该类型是完整的。因此，仅靠该声明通常不足以导致类模板的实例化，因此确定此处违反容器的要求可能为时过早。
当然，除非我们采取“类类型的完整性会影响程序的语义”的原则，否则将违反契约(Contract)的行为包括在标准库中。我想一个实现可以在这里实例化。我不知道有任何实现，所以这可能不是欲望的解释。
因此，为了谨慎起见，我也认为此UB也是如此。

std::deque<S*> p;  // not really sure about this one

这可以。不管S是否完整，S*仍然是完整的对象类型。我之所以这样说，是因为它不包含在

[basic.types]

5 A class that has been declared but not defined, an enumeration type in certain contexts ([dcl.enum]), or an array of unknown bound or of incomplete element type, is an incompletely-defined object type. Incompletely-defined object types and cv void are incomplete types ([basic.fundamental]). Objects shall not be defined to have an incomplete type.

仅在尝试在执行解引用或指针算术的表达式中使用此类指针时，才会出现有关S完整性的约束。但是指针类型本身仍然是完整的。因此，这是容器类型的有效模板参数。