为什么 `std::countl_one` 不适用于 UTF 字符类型？答案

【问题标题】：Why `std::countl_one` doesn't work for UTF character types?为什么 `std::countl_one` 不适用于 UTF 字符类型？
【发布时间】：2021-06-04 18:12:26
【问题描述】：

C++20 添加了std::countl_one。根据cppreference.com：

仅当 T 为无符号整数类型（即unsigned char、unsigned short、unsigned int、unsigned long、unsigned long long 或扩展的无符号整数类型）时，此重载才参与重载决议。

因此，它不适用于任何 UTF 字符类型（char8_t、char16_t、char32_t）或wchar_t。该函数对于实现 UTF 编码/解码很有用。排除是为了什么？我想在调用该函数之前可以转换为其他整数类型，但这似乎仍然是一个不必要的额外步骤。

【问题讨论】：

不确定或我会回答，但我怀疑较新的字符类型尽可能不表现得像数字，而是用作描述字符的不透明数据。看起来很多数字都将它们排除在外，因此您不会无意中在整数上下文中使用不是逻辑上整数的东西（即使实际上，它总是存储为一个）（修复char 类型追溯是不可能的）。
@ShadowRanger 它们支持所有其他类型的算术（加、减、乘、除、按位等）。它不像 enum class 那样真正不支持任何类型的开箱即用算术。
是的，我并不是说半途而废“是不是整数”这件事是有道理的，但我怀疑这就是它的根源。
UTF-8 是一种可变长度编码。它不能为所有可能的 unicode 点分配给唯一的 wchar_t。
@Ripi2 这有什么关系？

标签： c++ c++20

【解决方案1】：

std::countl_one 等。旨在处理 unsigned 类型。在提案P0553R4: Bit Operations 中，我们看到了一个确认它的小宣传：

目前，“无符号”要求不包括 std::byte 或 char 是有意的，即使在 char 是无符号的平台上也是如此。

鉴于此要求，这必然排除 char8_t 等带符号字符类型。

【讨论】：

char8_t 和我提到的所有其他类型都是无符号的。
其实是一种不同的类型。 std::byte 也是。不幸的是，没有来自科纳会议的笔记，没有太多可以扩展的内容。
@AyxanHaqverdili：为了澄清这一点，整数类型可以是signed, unsigned, or neither。虽然字符类型的底层类型可能是无符号的，但字符类型本身永远不会被认为是无符号的。
@NicolBolas 这很有趣。如果我溢出wchar_t，这是未定义的行为吗？ std::is_unsigned 似乎认为它没有签名。我不是在争论。我将简单地添加适当的演员表。谢谢你的解释。
@AyxanHaqverdili：之所以有效，是因为is_unsigned 由T(0) 和T(-1) 相互比较的方式明确定义（如果T 是一个整数类型）。