std::tolow 和 Visual Studio 2013

Question

我试着了解如何使用std::tolower...

#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <locale>

int main()
{
    std::string test = "Hello World";
    std::locale loc;
    for (auto &c : test)
    {
        c = std::tolower(c, loc);
    }

    std::transform(test.begin(), test.end(), test.begin(), ::tolower); // 1) OK
    std::transform(test.begin(), test.end(), test.begin(), std::tolower); // 2) Cryptic compile error
    std::transform(test.begin(), test.end(), test.begin(), static_cast<int(*)(int)>(std::tolower)); // 3) Cryptic compile error. Seems OK with other compilers though

    return 0;
}

所以：

1. 为什么::tolower 版本有效？
2. 为什么std::tolower 在 std::transform 中不起作用？
3. static_cast<int(*)(int)>(std::tolower)) 真正想要做什么？为什么 它是否适用于 GCC 而不适用于 Visual Studio 2013？
4. 那我如何在 std::transform 中使用 std::lower 和 Visual Studio 2013？

Answer 1

首先，请注意，这些方法中没有一个以可移植的方式做正确的事情！问题是char 可能已签名（通常是），但tolower() 的版本只接受正值！那就是你真的想使用std::tolower() 使用这样的东西：

std::transform(test.begin(), test.end(), test.begin(),
               [](unsigned char c) { return std::tolower(c); });

（或者，如果你被 C++03 卡住了，当然可以使用相应的函数对象）。使用带有负值的std::tolower()（或::tolower()）会导致未定义的行为。当然，这仅在签名char 的平台上很重要，但这似乎是典型的选择。

回答您的问题：

1. 当包含<cctype> 时，您通常会在命名空间std 以及全局命名空间中从标准C 库中获取各种函数和类型。因此，使用::tolower 正常工作，但不能保证工作。
2. 当包含<locale> 时，有两个版本的std::tolower 可用，一个是int(*)(int)，一个是char(*)(char, std::locale const&)。仅使用 std::tolower 时，编译器通常无法决定使用哪一个。
3. 由于std::tolower 不明确，使用static_cast<int(*)(int)>(std::tolower) 可以消除使用哪个版本的歧义。为什么在 VC++ 中使用 static_cast<...>() 会失败，我不知道。
4. 无论如何，您都不应该将std::tolower() 与chars 序列一起使用，因为它会导致未定义的行为。在 unsigned char 内部使用使用 std::tolower 的函数对象。

值得注意的是，使用函数对象而不是函数指针通常会快很多，因为内联函数对象很简单，但内联函数指针却没有那么简单。编译器在函数实际已知的情况下内联函数指针的使用越来越好，但现代编译器当然并不总是通过函数指针内联函数调用，即使所有上下文都在那里。

Answer 2

std::tolower 在 C++ 中被重载，它在 <cctype> 中声明为

int tolower(int);

还有<locale>

template<CharT> CharT tolower(CharT, const locale&);

所以当你说“std::tolower”时，你会得到一个对重载函数的模棱两可的引用。

1. 为什么::tolower 版本有效？

当您包含<cctype> 时，单参数重载将在命名空间std 中声明，并且可能 也可能在全局命名空间中声明，具体取决于编译器。如果您包含<ctype.h>，那么它保证会包含在全局命名空间中，并且::tolower 将起作用（尽管请注意Dietmar 关于何时不安全的观点）。来自<locale> 的双参数重载从未在全局命名空间中声明，因此::tolower 从不引用双参数重载。

2。为什么std::tolower 在 std::transform 中不起作用？

见上文，这是一个重载的名称。

3。 static_cast<int(*)(int)>(std::tolower)) 到底想做什么？

它告诉编译器你想要int std::tolower(int) 重载，而不是std::tolower 的任何其他重载。

为什么它适用于 GCC 而不适用于 Visual Studio 2013？

可能是因为您没有包含 <cctype>，或者（不太可能）它可能是 Visual Studio 错误。

4。那么我如何在 Visual Studio 2013 中使用 std::transform 中的 std::lower 呢？

如果您知道您只有值介于 0 和 127 之间的字符，那么您可以包含 <ctype.h> 并使用 ::tolower（因为双参数版本未在全局命名空间中声明，仅在命名空间 std 中声明）或使用静态转换消除您想要的重载。强制转换的替代方法是使用局部变量：

typedef int (*tolower_type)(int);
tolower_type tl = &std::tolower;
std::transform(b, e, b, tl);

更安全且可移植的替代方法是使用自定义函数对象（或 lambda 表达式）安全地调用所需的重载：

std::transform(b, e, b, [](unsigned char i) { return std::tolower(i); });

这将std::tolower 与参数一起使用，因此编译器可以进行重载解析以判断您要调用哪个重载。参数是unsigned char，以确保我们永远不会将带有负值的char 传递给tolower(int)，因为它具有未定义的行为。

更多详情请见http://gcc.gnu.org/onlinedocs/libstdc++/manual/strings.html#strings.string.simple。