std::forward_list 成员可以实现为静态的吗？

Question

std::forward_list 提供 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，它们可以实现为static 成员函数，并且可以在没有列表对象的情况下调用——这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途。 编辑：此优化仅适用于std::allocator 上的forward_list 特化或用户定义的无状态分配器。

符合标准的实现可以做到这一点吗？

§17.6.5.5/3 说

对 C++ 标准库中描述的成员函数签名的调用就像实现 声明没有额外的成员函数签名。

带脚注

一个有效的 C++ 程序总是调用预期的库成员函数，或具有等效行为的函数。实现还可以定义其他成员函数，否则有效的 C++ 程序不会调用这些函数。

我不清楚添加 static 是否会创建一个“不同的”成员函数，但删除（隐式）参数不应破坏添加默认参数不会破坏的任何内容，这是合法的。 （您不能合法地将 PTMF 带入任何标准成员函数。）

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有多规范？

Answer 1

标准说，如果没有人能分辨出区别，你就可以侥幸逃脱。而且你是正确的，不能合法地将 PTMF 创建到 forward_list，所以这样你是安全的。

已经指出了自定义分配器的危险。但即使对于 std::allocator<T>，也有可能有人专门化 std::allocator<MyType>，然后检测到 allocator::construct/destroy 没有被调用。

好的，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）并将insert_after 设为静态吗？

没有。这种变化可以通过新的 SFINAE 功能检测到。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来：

not static

但如果我将insert_after设为静态：

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。

因此将forward_list::insert_after设为静态是不符合标准的。

更新

如果您想使“静态”重载可调用，您只需使其比“非静态”重载更可取。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 成员函数是否为静态打印出“静态”或“非静态”。