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为什么静态大小的数组类型不能是容器类型?

containers stl c++

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PaperBirdMaster · 技术社区 · 7 年前

我有一个静态大小数组的别名,使用它简单明了:

using triplet_t = std::uint8_t[3];

//           vvvvvvvvvvvvvvvvvv <--- easier than std::uint8_t(&triplet)[3]
void f(const triplet_t &triplet) { /* whatever */ }

triplet_t t{}; // As good as std::uint8_t t[3]{};

t[0] = '0';
t[1] = '1';
t[2] = '2';
for (auto &v : t) std::cout << v << ' ';
std::cout << '\n';

// So far so good...
triplet_t t3[3]{};
for (auto &r : t3)
    for(auto &v : r)
        v = 42;

我甚至可以在容器中使用别名:

std::vector<triplet_t> vt;

或者我曾经这么想,因为一旦你使用 vt 它失败了:

vt.push_back({});

通用条款8.0.0 201711

error: parenthesized initializer in array new [-fpermissive]
{ ::new((void *)__p) _Up(std::forward<_Args>(__args)...); }
  ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

error: request for member '~unsigned char [3]' in '* __p', which is of non-class type 'unsigned char [3]'
destroy(_Up* __p) { __p->~_Up(); }
                    ~~~~~~^~~

问题似乎是,在展开所有模板欺骗之后,新的放置被称为转发括号中提供的所有参数,显然这不是初始化静态大小数组的方法。

而且,不知怎的,容器想到了 triplet_t

std::vector<std::uint8_t[3]> vt;
vt.push_back({});          // Boom!
vt.push_back({255, 0, 0}); // Ouch!

但使用 struct 使用相同的内存布局:

struct rgb { std::uint8_t r, g, b; };
std::vector<rgb> vt;
vt.push_back({});          // Nice!
vt.push_back({255, 0, 0}); // Cool!

2 回复 | 直到 7 年前

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YSC 7 年前

std::vector documentaion ,你可以找到 T 必须满足的要求 CopyAssignable 可复制。

这意味着(简化):使用 v 和 t 类型的两个实例 ,表达式 t = v 必须合法。显然,如果 T 是本机数组,但情况并非如此(不能将C数组分配给另一个),并且 std::vector<T> 将是不正确的。

解决方案是定义 triplet_t 作为:

using triplet_t = std::array<std::uint8_t, 3>;

void f(const triplet_t &triplet) { /* whatever */ }

triplet_t t{};

t[0] = '0';
t[1] = '1';
t[2] = '2';
for (auto &v : t) std::cout << v << ' ';
std::cout << '\n';

// So far so good...
triplet_t t3[3]{};
for (auto &r : t3)
    for(auto &v : r)
        v = 42;

std::vector<triplet_t> vt;

vt.push_back({});

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Jodocus 7 年前

根据 documentation , push_back 要求值类型为 CopyInsertable 或 MoveInsertable . 让我们看看 definition :

T型为 可插入副本 放入容器中十、其value_类型与相同 T 如果 T 可插入X,并且给定[…]以下表达式格式正确:
std::allocator_traits<A>::construct(m, p, v);

因此,在C数组的情况下,对于标准分配器,有一个表达式 like

::new((void *)p) int[3](std::forward<int[3]>(v))

其中v为数组类型。据英国《金融时报》报道,这是一种格式错误的做法 specification of new :

如果类型是数组类型,则初始化对象数组。

如果缺少初始值设定项,则每个元素都默认初始化

如果初始值设定项是一对空括号,则每个元素都是值初始化的。

如果初始值设定项是用大括号括起来的参数列表,则数组是聚合初始化的。

不存在允许非空parantesse的数组类型语法。

这个论证与 移动可插入 类别总之,拟议的解决方案是(已经提到)使用 std::array 它本身不是数组类型,因此可以通过标准分配器的语法正确初始化 construct 作用

最后一点注意:严格的别名规则只允许使用 unsigned char , signed char 或 char . 虽然几乎可以肯定 std::uint8_t 只是实现中的一个别名typedef,标准中对此没有保证。