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c++ - 多个代理类可以组成一个 STL 证明位 vector 吗？

coder 2023-11-13 原文

是well known那std::vector<bool>不满足标准的容器要求，主要是因为打包表示阻止了 T* x = &v[i]从返回一个指向 bool 的指针。

我的问题是:当 reference_proxy 重载 operator& 的地址时，是否可以补救/缓解这种情况？返回一个pointer_proxy？

在大多数实现中，指针代理可以包含与 reference_proxy 相同的数据，即指向打包数据的指针和用于隔离指向的 block 内的特定位的掩码。然后 pointer_proxy 的间接将产生 reference_proxy。本质上，这两个代理都是“胖”指针，但是，与基于磁盘的代理容器相比，它们仍然相当轻量级。

而不是 T* x = &v[0]然后可以做 auto x = &v[0] ，并使用 x喜欢if(*x)没有什么问题。我也希望能够写 for(auto b: v) { /* ... */ }

问题:这种多代理方法是否适用于 STL 的算法？或者某些算法真的依赖于 x 的要求吗？需要是真实的bool* ？或者是否需要太多连续的用户定义转换来阻止它工作？在尝试完全完成上述实现草图之前，我想知道任何此类障碍。

更新(基于@HowardHinnant 的回答和 comp.std.c++ 上的 ancient discussion)

你几乎可以模仿内置类型:对于任何给定的类型 T，一对代理(例如 reference_proxy 和 iterator_proxy)可以在 reference_proxy::operator&() 和 iterator_proxy 的意义上相互一致: :operator*() 互为倒数。

但是，在某些时候需要将代理对象映射回 T* 或 T& 的行为。对于迭代器代理，可以重载 operator->() 并访问模板 T 的接口(interface)，而无需重新实现所有功能。但是，对于引用代理，您需要重载 operator.()，而这在当前 C++ 中是不允许的(尽管 Sebastian Redl presented such a proposal on BoostCon 2013 )。您可以像引用代理内的 .get() 成员那样做一个冗长的解决方法，或者在引用内实现 T 的所有接口(interface)(这是对 vector::bit_reference 所做的)，但这将丢失内置语法或引入不具有类型转换内置语义的用户定义转换(每个参数最多可以有一个用户定义转换)。

最佳答案

My question is: can this be remedied/mitigated when the reference_proxy overloads the address-of operator& to return a pointer_proxy?

libc++实际上是这样做的。

#include <vector>
#include <cassert>

int main()
{
    std::vector<bool> v(1);
    std::vector<bool>::pointer pb = &v[0];
    assert(*pb == false);
    *pb = true;
    assert(v[0] == true);
    std::vector<bool>::const_pointer cbp = pb;
    assert(*cbp == true);
    v[0] = false;
    assert(*cbp == false);
}

它甚至延伸到 const_pointer和 const_reference以模仿 vector<int> 相同类型的方式.这是 libc++ 的不合格扩展。但它使得编写可能在 vector<bool> 上实例化的通用代码成为可能编译和行为正确的可能性要大得多。

Questions: would such a multi-proxy approach work with the STL's algorithms? Or do some algorithms really rely on the requirement that x needs to be a real bool*? Or are there too many consecutive user-defined conversions required that prevent this to work?

所有 libc++ 的算法都适用于 vector<bool> .其中一些带有 quite spectacular performance .特别是一种算法必须有特殊处理，遗憾的是标准没有强制要求:

#include <vector>
#include <cassert>

int main()
{
    std::vector<bool> v(1);
    bool b = true;
    assert(v[0] == false);
    assert(b == true);
    std::swap(b, v[0]);
    assert(v[0] == true);
    assert(b == false);
}

实现起来很容易。只需确保 swap适用于 bool 的任意组合和 vector<bool>::reference .但我不知道除了 libc++ 之外是否有任何实现可以做到这一点，而且 C++11 也没有强制要求。

位数组是一种美妙的数据结构。但不幸的是，它在 C++ 标准中没有明确规定。 libc++ 已经有点违法，以证明这是一个非常有用和高性能的数据结构。希望 future 的 C++ 标准可以朝这个方向迁移，以造福于 C++ 程序员。

关于c++ - 多个代理类可以组成一个 STL 证明位 vector 吗？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/14061694/

ampvectorcodestrongc++stlcontainersproxy-classesbitvector

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